Si vedono forme di materiali diversi, come la plastica, il metallo e il legno. Ma vi siete mai chiesti come vengono create queste forme complesse? La fresatura è la scienza che sta alla base di queste forme. Tuttavia, la fresatura non è un unico processo: esistono diverse operazioni di fresatura. Ogni tipo utilizza strumenti e tecniche specifiche.
Pertanto, questi tipi variano in molti aspetti. Conoscere questi tipi è fondamentale, sia che siate un semplice macchinista o un ingegnere esperto. Eseguire queste operazioni senza conoscerle può causare risultati indesiderati. Anche voi non conoscete questi tipi di fresatura? Non temete! In questo articolo esplorerò i tipi più comuni di operazioni di fresatura. Quindi, iniziamo!
Cosa sono le operazioni di fresatura?
Le operazioni di fresatura sono processi di lavorazione che rimuovono il materiale da un pezzo. In poche parole, le operazioni di fresatura modellano e tagliano diversi materiali. Queste operazioni utilizzano la tecnologia moderna per garantire la precisione del taglio. Dalla più semplice alla più complessa, con la fresatura è possibile ottenere qualsiasi forma.
Tuttavia, queste operazioni dall'aspetto semplice non funzionano in modo diretto. Per lavorare in modo efficiente, infatti, si utilizzano diversi strumenti. Si tratta di frese, trapani e scanalature. Vediamo come questi strumenti modellano il materiale. Il pezzo da lavorare viene posizionato su una piattaforma stabile e gli utensili sono collegati a un braccio rotante.
Questi utensili rotanti si muovono intorno al pezzo in lavorazione da diverse angolazioni e lo tagliano. Tuttavia, questi utensili sono altamente personalizzati. Ad esempio, tagliano il materiale dall'angolo e dalla profondità desiderati. Pertanto, queste operazioni sono molto vantaggiose per creare geometrie complesse. Ad esempio, vengono utilizzati per realizzare telai di aerei e navi, ecc.
Tipi di operazioni di fresatura
Come detto in precedenza, il processo di fresatura non è semplice e ha molte tipologie. Queste operazioni di fresatura variano l'una dall'altra in molti modi. Nella prossima sezione, tratterò i vari tipi con le loro informazioni dettagliate. Tuffiamoci nel vivo!
1- Fresatura frontale
La fresatura frontale è una delle operazioni di fresatura più versatili. In questa operazione si utilizzano frese per spianatura. Queste frese hanno diversi taglienti sulla faccia e sui bordi. Come funzionano le frese frontali? Il pezzo in lavorazione viene mantenuto perpendicolare a queste frese.
Il tagliente presente sulla faccia rimuove una grande quantità di materiale dal pezzo. Il tagliente d'angolo, invece, leviga la superficie del pezzo. In questo modo, si ottiene il materiale con la forma e la levigatezza desiderate. Grazie ai diversi taglienti, l'operazione di fresatura frontale è veloce. Per questo motivo, viene utilizzata nell'industria aerospaziale e in quella del petrolio e del gas.
2- Fresatura semplice
La fresatura in piano è un'altra operazione di fresatura fondamentale. Questa operazione crea una superficie piana sul pezzo. Questa superficie piana è la base per ulteriori procedure di lavorazione avanzate. Gli strumenti utilizzati in questa fresatura sono le frese per lastre. Per questo motivo la fresatura piana è nota anche come fresatura di lastre. Queste frese hanno denti affilati che rimuovono una quantità significativa di materiale in una sola passata.
Inoltre, diversi tipi di frese dipendono dalla distanza tra i denti. La fresatura piana è un'operazione efficiente dal punto di vista energetico grazie all'uso di utensili semplici. Pertanto, è la più adatta per la lavorazione di maschere e la creazione di superfici piane sui metalli. Ma ricordate che questo tipo di lavorazione richiede molto tempo e non crea una superficie con una finitura fine.
3 Fresatura laterale
Come suggerisce il nome, questa operazione di fresatura rimuove il materiale dai lati del pezzo. Le frese utilizzate in questa operazione sono le frese a tazza. Queste frese hanno bordi taglienti su tutta la circonferenza. Durante il processo di taglio, le frese si muovono lungo un asse parallelo al pezzo. Pertanto, questa fresatura è la più adatta per creare fessure e scanalature in un pezzo.
È possibile eseguire questa operazione in due modi. Ad esempio, la fresa si muove e taglia contro il percorso di taglio (fresatura convenzionale). Oppure la fresa si muove con il percorso di taglio (fresatura in salita). Nel secondo caso, si ottiene una superficie più rifinita. Infine, la corretta impostazione degli utensili e dei pezzi migliora la precisione della fresatura laterale.
4- Fresatura a cavallo
La fresatura a cavallo è un'operazione di fresatura avanzata. Questa tipologia utilizza due frese che lavorano contemporaneamente. COME? Vi spiego come funzionano. Un perno collega due frese. Queste frese si muovono su un asse parallelo e tagliano contemporaneamente due superfici diverse. Questa operazione consente di creare forme o disegni identici, come le scanalature.
La disposizione dei taglienti di queste frese è periferica. Ciò significa che rimuovono rapidamente il materiale. Nella fresatura straddle, la posizione dei pezzi è molto importante. Se si vogliono creare scanalature simmetriche, la posizione delle due superfici deve essere identica. Inoltre, è possibile regolare la profondità e le dimensioni delle scanalature regolando la distanza delle frese.
Fresatura a 5 gruppi
Volete eseguire più operazioni di fresatura contemporaneamente? La fresatura a gruppi vi offre questa possibilità. La fresatura a gruppi utilizza diverse frese disposte sullo stesso perno. Queste frese eseguono contemporaneamente diverse operazioni di fresatura sullo stesso pezzo. Ad esempio, alcune frese creano scanalature e superfici piane sul pezzo.
È possibile cambiare la configurazione di queste frese e ottenere le forme desiderate. Potreste temere che più operazioni contemporaneamente possano compromettere la precisione. Ma questo non è vero. Tutte queste frese lavorano con un sistema automatizzato e creano forme intricate e precise. La fresatura a gomito è utilizzata soprattutto nell'industria elettronica e aerospaziale.
6- Fresatura CAM
La fresatura CAM è il tipo più avanzato di operazione di fresatura. Utilizza un software di fabbricazione assistita da computer (CAM). Questo software dirige tutti gli utensili da taglio e crea i progetti più complessi e precisi. Ma come funziona questo software? La procedura inizia con la creazione di un modello digitale.
Questo modello viene realizzato con un altro software chiamato CAD (Computer-Aided Design). Il software CAM elabora il progetto e crea percorsi utensile specifici. Questi percorsi utensile vengono poi convertiti in codici G, che controllano gli utensili CNC. Le macchine CNC seguono queste istruzioni e tagliano il pezzo con precisione.
Evidenziazione rapida: Questa operazione è completamente computerizzata, quindi non c'è possibilità di errore umano. Il sistema computerizzato segue le istruzioni programmate (realizzate con il software CAM). Per questo motivo, considero questo tipo di fresatura uno dei più precisi.
7- Fresatura finale
La fresatura di estremità è un'altra operazione manuale che crea scanalature e tasche in un pezzo. Gli strumenti utilizzati per questa fresatura sono noti come frese a candela. La fresa a candela ha un design specifico con taglienti sia sulla faccia che sui lati. In questo modo, può tagliare efficacemente il materiale da diverse angolazioni, cioè orizzontale, diagonale e verticale.
Tuttavia, gli utensili di fresatura sono versatili e disponibili in diversi tipi. Ad esempio, le frese piatte, le frese a testa sferica e le frese a raggio angolare sono alcuni tipi. Tutti questi tipi sono specifici per plastica, legno e metalli. Grazie alla tecnologia avanzata, oggi la fresatura di estremità dispone anche di un sistema CNC.
Evidenziazione rapida: È bene sapere che la fresatura di testa produce un notevole calore. Questo calore può causare un'usura più rapida dell'utensile. Sono disponibili diversi refrigeranti per ridurre l'effetto del calore ed eliminare questo problema. I produttori utilizzano generalmente questi refrigeranti quando lavorano con la fresatura di testa.
8- Fresatura a sega
La segheria è il tipo tradizionale di operazione di fresatura. In questa operazione si utilizzano frese a sega. Queste frese hanno denti affilati ai lati e rimuovono il materiale da un pezzo. Le frese sono dotate di un perno che le tiene ferme durante la fresatura. Tuttavia, la velocità delle frese può essere controllata manualmente.
Con la fresatura a sega, è possibile ottenere scanalature e solchi a bassa profondità. Pertanto, è la soluzione migliore per creare scanalature in parti di macchine e gioielli. Inoltre, grazie al suo design tradizionale, questa operazione è complessivamente conveniente. È quindi una buona scelta per le piccole officine. Tuttavia, l'effetto di accumulo di calore è importante anche in questa operazione. Tuttavia, è possibile utilizzare un refrigerante per risolvere questo problema.
9- Fresatura della filettatura
La filettatura è un'operazione CNC. Questa operazione coinvolge strumenti noti come frese per filettatura. Questa fresatura consente di ottenere filettature di forme e dimensioni diverse sul pezzo in lavorazione. COME? In questa operazione, la fresa per filettare si muove in un percorso a spirale controllato dal sistema CNC.
La fresa rimuove il materiale dal pezzo in lavorazione sotto forma di strati. Di conseguenza, si creano filetti della forma e della profondità desiderate. Queste frese possono muoversi su tutti gli assi. È quindi possibile ottenere filettature in qualsiasi direzione senza l'ausilio di strumenti aggiuntivi. Grazie al livello di precisione più elevato, viene utilizzata per la produzione di parti di aerei ed elettronica.
10- Fresatura di forme
La fresatura di forma è un tipo unico di operazione di fresatura che crea contorni. In questa operazione si utilizzano frese di forma predefinita, dette "frese di forma". Queste frese creano contorni definiti sul pezzo. In parole povere, la forma del contorno è decisa dalla forma delle frese utilizzate.
Questa operazione inizia con la scelta della forma della fresa. Il pezzo da lavorare viene posizionato su una piattaforma stabile. La fresa ruota sull'asse orizzontale o verticale e rimuove il materiale dal pezzo. Anche questa operazione utilizza frese a controllo numerico, in modo da non compromettere la precisione. La fresatura di forme è utilizzata nella produzione di ingranaggi, stampi e matrici.
Diversi tipi di operazioni di fresatura basate sui meccanismi di fresatura
Tutti i tipi di operazioni di fresatura sopra descritti si basano sugli utensili utilizzati. Ma sapete che la fresatura può essere suddivisa in altri tipi in base al meccanismo di fresatura? Nella sezione che segue, esplorerò brevemente questi tipi.
1- Fresatura manuale
Le fresatrici manuali utilizzano strumenti e metodi tradizionali. Abili operatori azionano manualmente tutti questi strumenti. Questa procedura di fresatura utilizza mandrino, volantino, tavola e utensili da taglio. Come funzionano tutti questi strumenti manuali? Ve lo spiego. Sul tavolo viene posizionato il pezzo da lavorare, che può essere fermo o rotante in base all'operazione di fresatura.
Il mandrino è l'utensile rotante che aiuta il tavolo o gli utensili a muoversi durante la fresatura. Quando l'operatore aziona il volantino, il mandrino si muove e gli utensili da taglio tagliano il materiale. Tuttavia, l'operatore controlla la velocità di tutti questi utensili. Non sarebbe sbagliato dire che la precisione delle forme e dei tagli dipende dall'abilità degli operatori.
2- Fresatura CNC
Il meccanismo di fresatura più avanzato è Fresatura CNC (controllo numerico computerizzato). In questa procedura di fresatura, le macchine che modellano o tagliano il materiale sono automatizzate. COME? Innanzitutto, viene creato un modello digitale del progetto utilizzando un software CAD/CAM. Questo modello viene poi convertito in codice G. Un computer decodifica queste istruzioni e dirige gli utensili da taglio.
Gli strumenti di taglio tagliano, modellano e creano progetti intricati senza errori. Inoltre, gli utensili CNC possono muoversi su tre, quattro o cinque assi. Ciò significa che le geometrie più complesse sono possibili con questo mailing. Poiché l'uomo non contribuisce, il livello di precisione è eccellente. Questa fresatura avanzata è diventata una necessità per le industrie in cui la precisione è fondamentale.
3- Fresatura convenzionale e fresatura a scalare
La fresatura convenzionale e quella in salita sono due operazioni di fresatura opposte. Vi spieghiamo il loro meccanismo in parole semplici. La fresatura convenzionale è nota anche come fresatura ascendente. In questa fresatura, le frese si muovono contro la direzione di avanzamento. Se il pezzo si muove nella direzione di avanzamento, la fresa si sposta verso l'alto e rimuove il materiale dal pezzo.
I trucioli (parte asportata) possono essere sia sottili che spessi. Questo tipo è adatto alla lavorazione di materiali più complessi come l'alluminio e l'acciaio. Tuttavia, a causa della direzione di taglio opposta, l'azione dell'attrito è significativa. L'attrito produce calore, che provoca l'usura degli utensili. Inoltre, la finitura in questo tipo è molto scarsa.
La fresatura in salita o in discesa è l'opposto del meccanismo di fresatura precedente. In questa procedura, le frese si muovono con la direzione di avanzamento. Se il pezzo si muove verso il basso, anche le frese si muovono e tagliano il pezzo in questa direzione. I trucioli di un pezzo sono spessi prima e diventano sottili durante la fresatura. Inoltre, l'accumulo di calore è minore in questo tipo di lavorazione.
Applicazioni dell'operazione di fresatura
Le operazioni di fresatura non riguardano solo il taglio dei materiali. Riguardano l'innovazione, la precisione e molte altre cose. Siete curiosi di sapere in che modo le operazioni di fresatura sono al nostro servizio? La sezione seguente ne esplora le applicazioni.
1- Industria aerospaziale
L'industria aerospaziale non scende mai a compromessi sulla precisione. Un piccolo errore può portare a risultati gravi. Per questo motivo, la fresatura è affidabile. Si vedano le complesse geometrie degli aerei. Ad esempio, i motori degli aerei, i telai di montaggio e i pannelli vengono creati con la fresatura CNC. Questa operazione di fresatura automatizzata si avvale di un sistema computerizzato e crea con precisione i diversi pezzi.
2- Produzione automobilistica
Anche l'industria automobilistica utilizza diverse operazioni di fresatura. Ad esempio, la fresatura consente di creare telai intricati e moderni. La fresatura è utile anche per realizzare le teste dei motori, gli ingranaggi e i componenti delle valvole. Tutti questi componenti funzionano in modo efficiente grazie alle geometrie precise ottenute con la fresatura.
3- Costruzione di utensili e stampi
Un'altra applicazione della fresatura è l'industria degli utensili. Ad esempio, gli stampi utilizzati per lo stampaggio e il taglio sono prodotti mediante fresatura. Inoltre, anche gli stampi utilizzati nello stampaggio a iniezione della plastica sono preparati con operazioni di fresatura. La precisione di questi utensili è necessaria per il loro funzionamento efficiente. Pertanto, le operazioni di fresatura conferiscono loro un livello di precisione superiore.
4- Lavorazione del legno e produzione di mobili
La fresatura non si limita ai metalli e alla plastica. Le operazioni di fresatura producono anche vari disegni e forme intricate del legno. Ad esempio, l'industria del mobile utilizza le fresatrici per creare forme elaborate e moderne. Inoltre, anche l'arte del legno in architettura è il risultato di operazioni di fresatura.
5- Produzione di elettronica e semiconduttori
L'elettronica richiede metalli leggeri e semiconduttori per la sua produzione. Questi materiali richiedono un'attenzione particolare quando li si lavora. Per questo motivo, le fresatrici sono utilizzate per trattare questi materiali. Si possono vedere diversi componenti elettronici come i telai dei frigoriferi, i dissipatori di calore e i connettori. Le operazioni di fresatura preparano tutto questo.
Domande frequenti
Quale tipo di operazione di fresatura consente di ottenere la massima precisione?
Le operazioni di fresatura CNC raggiungono la massima precisione. Questo perché utilizzano un sistema controllato da un computer. Questo sistema è automatizzato e dirige gli strumenti di fresatura per tagliare il materiale. In questo modo, le possibilità di errore umano sono nulle e si può ottenere la massima precisione.
Quale tipo di fresatura è più conveniente?
La fresatura manuale è l'operazione più economica. Il motivo risiede nella semplicità del meccanismo di azionamento e degli strumenti. Questi strumenti vengono azionati manualmente e non richiedono competenze superiori. Tuttavia, bisogna tenere presente che in questo tipo di fresatura la precisione è compromessa.
Quali materiali sono adatti alle operazioni di fresatura?
Le operazioni di fresatura possono trattare diversi materiali. L'elenco di alcuni di questi materiali comprende
- Acciaio inox
- Plastica
- Bosco
- Alluminio
- HSS (acciaio ad alta velocità)
Conclusione
Le operazioni di fresatura sono di vario tipo e vengono utilizzate per molteplici scopi. Ad esempio, alcune creano semplici scanalature, mentre altre creano geometrie intricate e complesse. Queste tipologie comprendono la fresatura di superfici, la fresatura semplice, la fresatura di estremità, la fresatura a sega, ecc.
Esistono altri meccanismi di fresatura, come il CNC, il manuale e il convenzionale. Il CNC è uno dei tipi più avanzati. La fresatura è diventata una necessità delle industrie moderne grazie alla sua precisione e versatilità. Ad esempio, le fresatrici sono utilizzate nell'industria automobilistica, aerospaziale e metallurgica.