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Fresatura

La fresatura è un procedimento di lavorazione meccanico nel quale un utensile munito di taglienti disposti intorno ad un asse (fresa) ruota con moto uniforme, mentre il pezzo viene spinto contro di esso dal moto di alimentazione di cui è dotata la tavola portapezzo.

fresatura

Velocità di taglio: è la velocità con la quale un punto sul diametro esterno della fresa passa sopra il pezzo. Ci sono due diversi tipi di avanzamento in fresatura:

Profondità di taglio: è la distanza tra le superfici, lavorata e grezza; cioè lo spessore di materiale che la fresa asporta.

Volume del truciolo asportato: è la quantità di truciolo asportata al minuto.

La lavorazione ad alta velocità

La Lavorazione ad alta velocità è un’operazione di rimozione dei trucioli che mette in gioco velocità di taglio che, per determinati materiali, sono da cinque a dieci volte più elevate di quelle utilizzate convenzionalmente per gli stessi materiali.

Queste elevate velocità di taglio comportano temperature, nel piano di taglio del truciolo, che sono tanto elevate da ridurre le proprietà meccaniche del materiale lavorato al momento della sua lavorazione.

La lavorazione ad alto rendimento richiede caratteristiche speciali alle frese utilizzate. A tale proposito è stata ottimizzata la geometria di taglio degli angoli di spoglia inferiore e superiore.

Vantaggi principali:

I centri di lavoro per lavorazioni ad alta velocità richiedono alla progettazione degli utensili prestazioni nuove e sempre migliori.
I costruttori di fresatrici e frese hanno rivisto e migliorato la tecnologia tradizionale nel settore dei mandrini e degli utensili da taglio per permettere lavorazioni ottimali con mandrini che raggiungono velocità superiori a 10000 giri/min.
Mandrini bilanciati
Possono essere impiegati anche alla massima velocità indicata se i singoli componenti dell'utensile completo attacco, utensile, tiranti rispondono ai requisiti dell'alta velocità.
Mandrini bilanciabili tramite anelli regolabili
Devono essere utilizzati solo nel caso in cui, ad utensile montato, non possa essere garantita l'esatta concentricità dell'attacco bilanciato. Le forze centrifughe dei componenti non bilanciati dell'utensile creano vibrazioni causando condizioni di instabilità per la macchina
fresatura coni
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La tecnica di calettamento nel fissaggio utensile

Per serrare e sbloccare un gambo di attrezzo è necessario riscaldare fino ad una determinata temperatura il relativo portapezzi, cioè il mandrino di calettamento. Sfruttando la dilatazione dovuta al calore, dopo breve tempo si riesce a fissare o a sostituire l'utensile. Per riscaldare il mandrino di calettamento viene offerto un attrezzo di calettamento: la manipolazione è molto semp1ice e sicura mediante aria calda senza fiamma aperta. In questo modo il foro portapezzo si dilata termicamente e si può inserire l'attrezzo freddo. A raffreddamento avvenuto l'attrezzo da taglio sarà fissato in modo sicuro e ben centrato nella sede. Il tempo di accoppiamento è, a seconda delle dimensioni di ca. 1,5 min. Per lo sbloccaggio si riscalda nuovamente il mandrino di calettamento insieme al gambo dell'attrezzo serrato. Mediante il comportamento diverso di dilatazione tra il corpo del mandrino  (lama riportata) e il gambo dell'attrezzo in metallo duro è possibile togliere l'attrezzo da taglio dopo breve tempo (tempo di accoppiamento + 30 sec.). Per il raffreddamento degli attrezzi vengono offerti dal costruttore diversi dispositivi di raffreddamento, a partire dalla semplice piastra di alluminio per il raffreddamento lento, integrati nel sistema TUL di portapezzi universali, fino al dispositivo di raffreddamento con ventilatore per il raffreddamento veloce entro 8-10  min.

Alcuni esempi di lavorazione ad alta velocità:

nAcciaio legato Z160 CDV 12 a 2450 Mpa (58 Hrc)
  • Fresa Ø 10 / R5 carburo monoblocco + TiAICN
  • Ap = 0,3 ; Ae = 0,6
  • Rotazione 4.775 giri/min
  • Avanzamento di lavoro 1.432 mm/min
  • Durata > 90 min
nAlluminio AU4G
  • Fresa Ø 20 / R2 carburo monoblocco
    Ap = 6 ; Ae = 20
  • Rotazione 24.000 giri/min
  • Avanzamento di lavoro 9.600 mm/min
  • Durata > 300 min
nAcciaio 40 CMD 8+S a 1100 Mpa (35 Hrc)
  • Fresa Ø 6 / R3 carburo monoblocco + TiCN
  • Rotazione 15.923 giri/min
  • Avanzamento di lavoro 3.184 mm/min in finitura
  • Durata > 250 min

Materiale

40 CMD8+S  a 1100 Mpa
  • Fresa Ø 63 - Piastrina carburo
  • Vc = 225 m/mn
  • N = 1.137 tr/mn
  • Ap = 3 mm
  • Ae = 50 mm
  • Az = 0,33 mm
  • F = 1.900 mm/mn
  • P = 14 kW
  • Volume trucioli = 285 cm³/min
Materiale
55 NCDV7 à 1550 Mpa
  • Fresa Ø 42 / R5 - Piastrina carburo
  • Vc = 175 m/mn
  • N = 1.326 tr/mn
  • Ap = 1,75 mm
  • Ae = 42 mm
  • Az = 0,25 mm
  • F = 1.658 mm/mn
  • P = 10 kW
  • Volume trucioli = 93 cm³/mn

Vantaggi  &  Inconvenienti

nVantaggi
  • ðDiminuzione del tempo di taglio di un fattore da 3 a 5
  • ðMaggiore produttività
  • ðStato della superficie ottenuto
  • ðPrecisione dei profili
  • ðRiduzione del tempo di lucidatura
  • ðRiduzione dei tempi
  • ðRealizzazione della sgrossatura e della finitura in un solo piazzamento
  • ðLavorazione di materiali duri
  • ðLavorazione di «tele» sottili
  • ðRiduzione del costo globale
tInconvenienti
  • È un’attività diversa, bisogna sbarazzarsi delle abitudini
  • Attrezzature più care
  • Utensileria più costosa
  • Maggiore protezione dell’operatore
  • Formazione
Fresatura in metallo duro
Le frese integrali in metallo duro sono indicate per lavorazioni ad alto rendimento HPM (High-Performance Machining).
HPM offre i seguenti vantaggi
nMaggiori velocità di taglio ed avanzamenti. Elevato incremento del materiale lavorato
nEvacuazione del calore attraverso il truciolo. Migliore finitura superficiale
nBasse vibrazioni in lavorazione
Vantaggi economici
Le frese integrali in metallo duro non riaffilabili garantiscono i seguenti vantaggi:
nrisparmio nell'acquisto
nnessuna necessità di riaffilatura. Applicazione universale

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