Qual è il progresso della fresatura?
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Qual è il progresso della fresatura?
La fresatura è la forma più comune di lavorazione, un processo di rimozione del materiale, che può creare una varietà di caratteristiche su una parte tagliando via il materiale indesiderato. Il processo di fresatura richiede una fresatrice, un pezzo, un dispositivo e una taglierina. Il pezzo in lavorazione è un pezzo di materiale preformato che viene fissato al dispositivo, che a sua volta è fissato a una piattaforma all'interno della fresatrice. La taglierina è un utensile da taglio con denti affilati che è anche fissato nella fresatrice e ruota ad alte velocità. Alimentando il pezzo nella taglierina rotante, il materiale viene tagliato via da questo pezzo sotto forma di piccoli trucioli per creare la forma desiderata.
La fresatura viene in genere utilizzata per produrre parti che non sono assialmente simmetriche e presentano molte caratteristiche, come fori, fessure, tasche e persino contorni di superfici tridimensionali. Le parti che vengono fabbricate completamente attraverso la fresatura spesso includono componenti che vengono utilizzati in quantità limitata, forse per prototipi, come elementi di fissaggio o staffe progettati su misura. Un'altra applicazione della fresatura è la fabbricazione di utensili per altri processi. Ad esempio, gli stampi tridimensionali vengono tipicamente fresati. La fresatura viene anche comunemente utilizzata come processo secondario per aggiungere o perfezionare funzioni su parti prodotte utilizzando un processo diverso. A causa delle elevate tolleranze e finiture superficiali che la fresatura può offrire, è ideale per aggiungere caratteristiche di precisione a un pezzo la cui forma base è già stata formata.
attrezzatura
Le fresatrici si possono trovare in una varietà di dimensioni e design, ma possiedono ancora gli stessi componenti principali che consentono di spostare il pezzo in tre direzioni rispetto allo strumento. Questi componenti includono quanto segue:
Base e colonna - La base di una fresatrice è semplicemente la piattaforma che si trova a terra e supporta la macchina. Una grande colonna è attaccata alla base e si collega agli altri componenti.
Tavolo: il pezzo da fresare viene montato su una piattaforma chiamata tavolo, che in genere presenta delle scanalature a "T" lungo la sua superficie. Il pezzo in lavorazione può essere fissato in un dispositivo chiamato morsa, che è fissato nelle scanalature a T, oppure il pezzo in lavorazione può essere bloccato direttamente in queste scanalature. Il tavolo fornisce il movimento orizzontale del pezzo nella direzione X facendo scorrere lungo una piattaforma sottostante, chiamata sella.
Sella: la sella è la piattaforma che supporta il tavolo e ne consente il movimento longitudinale. La sella è anche in grado di muoversi e fornisce il movimento orizzontale del pezzo nella direzione Y facendo scorrere trasversalmente lungo un'altra piattaforma chiamata ginocchio.
Ginocchio - Il ginocchio è la piattaforma che supporta la sella e il tavolo. Nella maggior parte delle fresatrici, a volte chiamate fresatrici a colonna e al ginocchio, il ginocchio fornisce il movimento verticale (direzione Z) del pezzo. Il ginocchio può muoversi verticalmente lungo la colonna, spostando così il pezzo verticalmente mentre la fresa rimane ferma sopra di essa. Tuttavia, in una macchina a letto fisso, il ginocchio viene fissato mentre la taglierina si sposta verticalmente per tagliare il pezzo.
Fresatrice verticale manuale
I componenti di cui sopra della fresatrice possono essere orientati in verticale o in orizzontale, creando due forme distinte di fresatrice. Una fresatrice orizzontale utilizza una taglierina che è montata su un albero orizzontale, chiamato un pergolato, sopra il pezzo in lavorazione. Per questo motivo, la fresatura orizzontale viene talvolta definita fresatura pergolata. Il pergolato è supportato da un lato da un braccio, che è collegato alla colonna, e dall'altro lato dal mandrino. Il mandrino è azionato da un motore e quindi ruota l' albero. Durante la fresatura, la taglierina ruota lungo un asse orizzontale e il lato della taglierina rimuove il materiale dal pezzo. Una fresatrice verticale, d'altra parte, orienta il cutter in verticale. Il cutter è fissato all'interno di un pezzo chiamato pinza, che viene quindi fissato al mandrino orientato verticalmente. Il mandrino si trova all'interno della testa di fresatura, che è fissata alla colonna. Le operazioni di fresatura eseguite su una fresatrice verticale rimuovono il materiale utilizzando sia la parte inferiore che i lati della taglierina.
Le fresatrici possono anche essere classificate in base al tipo di controllo utilizzato. Una fresatrice manuale richiede all'operatore di controllare il movimento della taglierina durante l'operazione di fresatura. L'operatore regola la posizione della taglierina usando manovelle che muovono il tavolo, la sella e il ginocchio. Le fresatrici possono anche essere controllate da un computer, nel qual caso vengono definite frese a controllo numerico computerizzato (CNC). Le fresatrici a controllo numerico spostano il pezzo in lavorazione e la taglierina in base a comandi preprogrammati e offrono altissima precisione. I programmi scritti sono spesso chiamati codici G o codici NC. Molte fresatrici a controllo numerico contengono anche un altro asse di movimento oltre al movimento XYZ standard. L'angolo del mandrino e della taglierina può essere modificato, consentendo la fresatura di forme ancora più complesse.
Strumento di fresatura
L'attrezzatura necessaria per la fresatura è una taglierina affilata che verrà ruotata dal mandrino. La taglierina è uno strumento cilindrico con denti aguzzi distanziati attorno all'esterno. Gli spazi tra i denti sono chiamati flauti e consentono ai trucioli di materiale di allontanarsi dal pezzo. I denti possono essere dritti lungo il lato della fresa, ma sono più comunemente disposti in un'elica. L'angolo dell'elica riduce il carico sui denti distribuendo le forze. Inoltre, il numero di denti su una taglierina varia. Un numero maggiore di denti fornirà una migliore finitura superficiale. Le frese che possono essere utilizzate per le operazioni di fresatura sono molto diverse, consentendo così la formazione di una varietà di funzioni. Mentre queste frese differiscono notevolmente in diametro, lunghezza e dalla forma del taglio che formeranno, differiscono anche in base al loro orientamento, sia che vengano utilizzate in orizzontale o in verticale.
Una taglierina che verrà utilizzata in una fresatrice orizzontale farà estendere i denti per l'intera lunghezza dell'utensile. L'interno dell'utensile sarà vuoto in modo che possa essere montato sul pergolato. Con questa forma di base, esistono ancora diversi tipi di frese che possono essere utilizzate nella fresatura orizzontale, comprese quelle elencate di seguito.
Mulino piano (elicoidale)
Forma mulino sollevato
Mulino a denti sfalsati
Mulino a doppio angolo
Un'altra operazione nota come fresatura a cavalletto è possibile anche con una fresatrice orizzontale. Questa forma di fresatura si riferisce all'uso di più frese fissate al pergolato e utilizzate contemporaneamente. La fresatura di scalpelli può essere utilizzata per formare una funzione complessa con un singolo taglio.
Per le fresatrici verticali, le frese assumono una forma molto diversa. I denti della taglierina coprono solo una parte dell'utensile, mentre la lunghezza rimanente è una superficie liscia, chiamata gambo. Il gambo è la sezione della taglierina che è fissata all'interno della pinza, per l'attacco al mandrino. Inoltre, molte frese verticali sono progettate per tagliare usando entrambi i lati e il fondo della fresa. Di seguito sono elencati diversi cutter verticali comuni.
Fresa piatta
Fresa a sfera
Mulino per smussi
Mulino frontale
Trapano a spirale
Alesatore
Rubinetto
Tutte le frese utilizzate nella fresatura possono essere trovate in una varietà di materiali, che determineranno le proprietà della fresa e i materiali del pezzo per cui è più adatto. Queste proprietà includono la durezza, la tenacità e la resistenza del cutter all'usura. I materiali di taglio più comuni utilizzati sono i seguenti:
Acciaio rapido (HSS)
Carburo
Acciaio al carbonio
Acciaio al cobalto ad alta velocità
Il materiale della taglierina viene scelto in base a una serie di fattori, tra cui il materiale del pezzo, il costo e la durata dell'utensile. La durata dell'utensile è una caratteristica importante che viene presa in considerazione quando si seleziona una taglierina, poiché influisce notevolmente sui costi di produzione. Una breve durata dell'utensile non richiederà solo l'acquisto di strumenti aggiuntivi, ma richiederà anche tempo per cambiare l'utensile ogni volta che diventa troppo usurato. Le frese sopra elencate spesso hanno i denti rivestiti con un materiale diverso per fornire ulteriore resistenza all'usura, prolungando così la durata dell'utensile. L'usura degli utensili può anche essere ridotta spruzzando un lubrificante e / o refrigerante sulla taglierina e sul pezzo durante la fresatura. Questo fluido viene utilizzato per ridurre la temperatura della fresa, che può diventare molto calda durante la fresatura, e ridurre l'attrito all'interfaccia tra la fresa e il pezzo, aumentando così la durata dell'utensile. Inoltre, spruzzando un fluido durante la fresatura, è possibile utilizzare velocità di avanzamento più elevate, migliorare la finitura superficiale e allontanare i trucioli di materiale. I fluidi da taglio tipici includono oli minerali, sintetici e solubili in acqua.
materiale
Nella fresatura, la forma grezza del materiale è un pezzo di stock da cui vengono tagliati i pezzi. Questo stock è disponibile in una varietà di forme come fogli piatti, barre piene (rettangolari, cilindriche, esagonali, ecc.), Tubi cavi (rettangolari, cilindrici, ecc.) E travi sagomate (travi a I, travi a L, Travi a T, ecc.). A volte vengono anche utilizzate estrusioni personalizzate o parti esistenti come pezzi fusi o forgiati.
 Barra rettangolare |  Tubo rettangolare |  I-beam |
La fresatura può essere eseguita su pezzi in vari materiali, compresa la maggior parte dei metalli e delle materie plastiche. I materiali comuni utilizzati nella fresatura comprendono:
Alluminio
Ottone
Magnesio
Nichel
Acciaio
Materie plastiche termoindurenti
Titanio
Zinco
Quando si seleziona un materiale, è necessario prendere in considerazione diversi fattori, tra cui costo, resistenza, resistenza all'usura e lavorabilità. La lavorabilità di un materiale è difficile da quantificare, ma si può dire che possiede le seguenti caratteristiche:
Risultati in una buona finitura superficiale
Promuove una lunga durata dell'utensile
Richiede bassa forza e potenza per fresare
Fornisce una facile raccolta di chip
