Non lasciare che i carichi meccanici appesantiscano il processo di fresatura
Nella pianificazione di una lavorazione di fresatura, devono essere attentamente considerati diversi fattori per ottenere risultati ottimali. In primis, è fondamentale disporre dell'utensile da taglio più idoneo per l'operazione. Tuttavia, prima di immergersi nella consultazione di cataloghi di fornitori di utensili, è essenziale comprendere le variabili che influenzano le performance dell'utensile, come ad esempio i carichi meccanici, che rivestono un ruolo cruciale.Quando si pianifica un'applicazione di fresatura , devono essere attentamente considerati diversi fattori per ottenere risultati ottimali. In primis, è fondamentale disporre dell'utensile da taglio più idoneo per l'operazione. Tuttavia, prima di immergersi nella consultazione di cataloghi di fornitori di utensili, è essenziale comprendere le variabili che influenzano le performance dell'utensile, come ad esempio i carichi meccanici, che rivestono un ruolo cruciale.
Un carico meccanico, da non confondere con la forza di taglio, può essere concettualizzato in termini di pressione (forza per unità di superficie). Questa pressione esercita un'influenza significativa sulla vita dell'utensile e sulla sua potenziale rottura. Consideriamo quanto segue: una forza di taglio elevata distribuita su un'ampia area dell'utensile produce un carico relativamente insignificante, mentre una forza di taglio ridotta, ma concentrata in una piccola sezione dell'utensile, può generare un carico problematico.
La fresatura espone i taglienti a carichi in continuo mutamento, che variano da valori minimi a massimi e viceversa. Indipendentemente dal tipo di fresa utilizzata, i suoi taglienti entreranno e usciranno ripetutamente dal materiale del pezzo. I carichi sui denti della fresa passeranno da zero prima dell'ingresso, a valori di picco durante il taglio, per poi tornare a zero all'uscita.
Per questo motivo, è imperativo moderare questi carichi intermittenti per massimizzare la vita utile dell'utensile, garantirne l'affidabilità e ottimizzare la produttività della vostra applicazione. Elementi quali il posizionamento della fresa, le strategie di ingresso e uscita e lo spessore del truciolo sono determinanti per il controllo dei carichi meccanici e per assicurare il successo dell'operazione.
Posizionamento della fresa
Nell'approccio al pezzo, è indispensabile valutare quale direzione di fresatura sia più efficace per raggiungere gli obiettivi prefissati. Nella fresatura "in concordanza", la fresa ruota nella stessa direzione dell'avanzamento, mentre nella fresatura "in discordanza", si muove in senso opposto all'avanzamento del pezzo.
Sia che si opti per la fresatura "in concordanza" o "in discordanza", è consigliabile disassare la posizione della fresa rispetto al pezzo. Un posizionamento in asse fresa-pezzo, infatti, combina le forze di taglio della fresatura in concordanza e in discordanza, generando possibili instabilità e vibrazioni.
Strategie di ingresso e uscita
Le modalità con cui la fresa e i suoi taglienti entrano nel pezzo determinano in larga misura i carichi meccanici nella fresatura. Nella maggior parte dei casi, la fresatura in discordanza offre il miglior punto di ingresso rispetto alla fresatura in concordanza, ma entrambe le metodologie presentano pro e contro.
- Vantaggi della fresatura in concordanza: L'ingresso a pieno spessore nel pezzo consente un'adeguata dissipazione del calore nei trucioli, proteggendo sia il pezzo che l'utensile. I trucioli fluiscono dietro la fresa, minimizzando il rischio di rimacinamento e producendo finiture superficiali migliori.
- Svantaggi della fresatura in concordanza: L'ingresso a pieno spessore nel pezzo può sottoporre l'utensile a pesanti carichi meccanici (il che non rappresenta un problema per la maggior parte dei materiali degli utensili da taglio). La fresatura mediante il metodo in concordanza genera una forza contraria alla direzione di avanzamento che può causare giochi indesiderati nelle macchine manuali più datate.
- Vantaggi della fresatura in discordanza: L'ingresso graduale nel pezzo protegge gli utensili da taglio fragili e superduri da eventuali danni durante la lavorazione di pareti sottili. Gestisce inoltre tagli pesanti su macchine meno stabili.
- Svantaggi della fresatura in discordanza: L'ingresso a spessore ridotto nel pezzo crea attrito e calore eccessivi che possono avere effetti deleteri sull'utensile. I trucioli cadono davanti alla fresa, aumentando il rischio di rimacinamento e abbassando la qualità della finitura superficiale del pezzo.
Inoltre, il modo in cui la fresa esce dal pezzo è altrettanto cruciale quanto il modo in cui vi entra. Se l'uscita della fresa è troppo brusca o irregolare, i taglienti si scheggeranno o si romperanno. Se gestita correttamente, invece, si può beneficiare di una durata dell'utensile fino a 10 volte superiore. L'angolo di uscita, definito come l'angolo tra la linea del raggio della fresa e il punto di uscita del tagliente, dovrebbe essere il focus principale della vostra strategia di uscita. Tenete presente che l'angolo di uscita può essere negativo (al di sopra della linea del raggio della fresa) o positivo (al di sotto della linea del raggio).
Spessore del truciolo
Lo spessore del truciolo è lo spessore del truciolo non deformato ad angolo retto rispetto al tagliente, ed è influenzato dall'impegno radiale, dall’angolo di impostazione del tagliente dell'inserto e dall'avanzamento per dente.
Quando i trucioli sono troppo spessi, tendono a generare carichi elevati che possono scheggiare o rompere i taglienti di un utensile. Quando i trucioli sono troppo sottili, il taglio avviene su una sezione minore del tagliente, creando attrito e un aumento del calore che si traduce in un'usura rapida dell'utensile.
I produttori di utensili da taglio solitamente forniscono i dati relativi allo spessore medio del truciolo per i loro prodotti di fresatura, quindi assicuratevi di chiedere al vostro fornitore queste informazioni cruciali. Quando i dati sullo spessore medio del truciolo per il vostro utensile da taglio vengono applicati e mantenuti, beneficerete della massima vita utile dell'utensile e della produttività.
Le frese si sono evolute in modo significativo nel corso degli anni, consentendoci di raggiungere livelli di produttività e redditività mai visti prima. Tuttavia, molti non riescono a sfruttare appieno questo progresso tecnico. Non siate tra questi. Dedicando il tempo necessario a comprendere le variabili che influenzano le prestazioni dell'utensile da taglio e pianificando una strategia di fresatura adeguata, avrete fatto centro.
La lavorazione dei metalli è senza dubbio un processo complesso, quindi ogni volta che avete domande o necessitate di consigli applicativi, non esitate a contattare il nostro team di supporto tecnico. Inoltre, restate sintonizzati per i prossimi articoli sui carichi termici e tribologici nella fresatura.
