➔   LA FRESATRICE E LA FRESA

• Fasi di lavorazione
• I parametri della fresatura meccanica

➔   FRESATURA CONCORDE E DISCORDE

• Fresatura CNC

LA FRESATRICE E LA FRESA

La fresatrice è la macchina utensile adibita alla fresatura meccanica; è costituita da un basamento, cioè la tavola dove viene fissato il pezzo da fresare, e un montante, sul quale è alloggiato il mandrino che viene azionato da un motore elettrico. Il mandrino imprime all’utensile di fresatura, la fresa, il moto rotatorio che le consente di asportare il truciolo. Esistono le fresatrici orizzontali e le fresatrici verticali. Le prime hanno il mandrino montato orizzontalmente, le seconde, invece, verticalmente.

La fresa è l’utensile che permette l’asportazione del truciolo; ha una forma cilindrica a sezione circolare con denti taglienti disposti lungo la circonferenza esterna. Lo spazio tra i denti taglienti è il passo della fresa. A seconda del numero e della disposizione dei taglienti si caratterizzano varie tipologie di fresa da impiegarsi in diversi tipi di lavorazione. In linea di massima, maggiore è il numero di denti migliore è il grado di finitura apportato al pezzo in lavorazione. A seconda delle lavorazioni da effettuare sono disponibili numerosi tipi di fresa, con geometrie differenti:

• elicoidali
• a denti sfalsati
• ad angolo doppio
• piane
• a candela
• a smussare
• frontali

Fasi di lavorazione:

• Sgrossatura: consiste nell’asportazione di truciolo in modo rapido ed economico, lasciando una piccola percentuale di sovrametallo per la successiva fase.
• Finitura: si effettua per raggiungere le dimensioni desiderate del prodotto e per ridurre la rugosità della sua superficie.

Durante l’operazione di sgrossatura, i taglienti subiscono variazioni di temperatura considerevoli e ciò, a lungo andare, provoca microfessure e un riduzione della loro durata. Per evitare questo tipo di danni, le operazioni di sgrossatura devono essere eseguite a secco, mentre quelle di finitura, in alcuni casi, possono essere coadiuvate dall’utilizzo di fluidi lubrificanti (questo perché durante queste lavorazioni i taglienti sono sottoposti a variazioni di temperatura meno ampie).

L’utilizzo del fluido da taglio è possibile ad esempio in caso di pezzi in acciaio inossidabile, alluminio, durante la fresatura di leghe resistenti al calore o di ghisa o per eliminare dal pezzo polvere e particelle di metallo.

I PARAMETRI DELLA FRESATURA MECCANICA

Nodo cruciale nel processo di fresatura è stabilire i parametri di lavorazione. Per ottenere un prodotto di qualità è necessario stabilire:

• Avanzamento: è la distanza di avanzamento della fresa (o del pezzo) durante ogni singola rotazione dell’utensile. Per le frese a più taglienti tale parametro si può ottenere moltiplicando il numero dei denti per l’asportazione di ogni dente.
• Velocità di taglio: è la velocità della superficie da lavorare rispetto all’utensile durante il taglio, espressa in m/min.
• Profondità di taglio assiale: è la profondità di lavoro della fresa nel pezzo di lavorazione secondo il proprio asse. Maggiore è la profondità di taglio minore dovrà essere la velocità di avanzamento. Nel caso di debbano effettuare tagli profondi spesso è conveniente programmare più passaggi.
• Velocità del mandrino: è la velocità di rotazione dell’utensile (o del mandrino) espressa in giri al minuto.
• Velocità di avanzamento: è la velocità del movimento della fresa rispetto al pezzo in lavorazione. Si può ottenere moltiplicando la velocità di taglio per la velocità del mandrino.
• Profondità di taglio radiale: è la profondità dell’utensile, misurata lungo il suo raggio, nella superficie in lavorazione mentre esegue il taglio. Come nel caso precedente profondità elevate richiedono basse velocità di avanzamento e solitamente si prosegue in più passaggi.

FRESATURA CONCORDE E DISCORDE

La fresatura concorde è quella in cui il moto di rotazione della fresa procede nella stessa direzione del moto di avanzamento lineare del pezzo. Nella fresatura discorde, invece, avviene il contrario: pezzo e fresa procedono in direzione opposta. Dal punto di vista della buona conservazione dei taglienti è quasi sempre consigliabile la fresatura concorde, per una serie di motivi:

• la fresatura discorde prevede uno sfregamento sul pezzo più intenso da parte del tagliente che, dunque, si rovina maggiormente
• la fresatura concorde favorisce il trasferimento di calore nel truciolo, proteggendo sia il pezzo che l’utensile
• con questa tipologia di movimento è più difficile che i trucioli vengano rimacinati dalla fresa, in quanto vengono automaticamente “gettati” dietro di essa.

Sono pochi i casi in cui è preferibile adottare la fresatura discorde, ad esempio nelle lavorazioni pesanti, quando si ha a che fare con macchine vecchie e poco stabili, in quanto la fresatura concorde genera movimenti discendenti che a loro volta possono causare movimenti indesiderati del pezzo in lavorazione.

Fresatura CNC

La macchina a controllo numerico è una tecnologia elettronico/informatica che permette alla macchina di effettuare lavorazioni in quasi totale autonomia con standard di precisione e ripetibilità di processo elevatissimi. Nella fresatura CNC (effettuata nei moderni centri di lavoro CNC) l’operatore inserisce le istruzioni nel computer che controlla la macchina. Tali istruzioni, chiamate codici G o codici NC, definiscono la geometria del pezzo e il percorso dell’utensile come una griglia di punti facilmente trattabili da un calcolatore. A questo punto la macchina lavora autonomamente e l’operatore si limita a controllare la lavorazione, intervenendo in caso di guasti. Tramite la fresatura CNC si possono ottenere lavorazioni con la precisione di un micron (un decimillesimo di millimetro). Per tali operazione tradizionalmente si impiegano fresatrici CNC a 3 assi.

La fresatura meccanica, insieme ad altre tipologie di lavorazioni, ricopre uno dei ruoli fondamentali della produzione meccanica.