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03/09/2010

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La fresatura

La fresatura è una lavorazione meccanica in cui il metallo viene rimosso da un utensile rotante a denti multipli: ogni dente rimuove una piccola quantità di metallo per ogni rotazione effettuata. Poiché sia il pezzo in lavorazione che l’utensile possono essere movimentati in più di una direzione simultaneamente, possono essere lavorate superfici aventi pressoché qualunque orientazione.
Mediante l’operazione di fresatura è possibile realizzare molti tipi di superfici lavorate, come superfici piane, sedi di linguette e chiavette, scanalature di forma semplice e complessa. In alcuni casi (per produzioni limitate) è possibile inoltre eseguire il taglio di ruote dentate. La fresatura è un processo particolarmente indicato per materiali aventi durezza solitamente inferiore a 25 HRC (durezza Rockwell), anche se viene impiegato anche per materiali aventi durezza fino a 35 HRC.
L’utensile da taglio impiegato nella fresatura è la fresa, ovverosia un utensile pluritagliente con denti disposti su vari tipi di superficie (cilindriche, coniche, etc.), per cui ogni singolo dente è assimilabile a un utensile monotagliente. Possono essere impiegati taglienti rettilinei o elicoidali, dove questi ultimi sono preferibili, poiché conferiscono gradualità al taglio. I materiali impiegati sono solitamente l’acciaio o inserti di carburi sinterizzati, che vengono fissati al corpo in acciaio dell’utensile.
Diversi sono i tipi di frese attualmente impiegati nella realtà produttiva industriale. Anche in questo caso, la scelta del particolare tipo di utensile da impiegare sarà dettata da considerazioni legate al pezzo in lavorazione e al tipo di operazione che si vuole compiere.
Giusto per citarne alcune, ricordiamo (Figura 1) le frese cilindriche, impiegate per realizzare superfici piane, le frese cilindrico-frontali, impiegate per le lavorazioni di spianatura, le frese a disco a tre tagli, impiegate per la realizzazione di scanalature a sezione rettangolare, le frese per scanalature a T, le frese ad angolo, le frese con profilo costante, e, da ultimo, un particolare tipo di frese è costituito dalle seghe circolari.
A prescindere dal particolare tipo di utensile impiegato, le operazioni di fresatura possono essere classificate in base al moto relativo tra tagliente e pezzo in lavorazione. Abbiamo così la seguente classificazione:

- Fresatura periferica: in cui l’asse di rotazione della fresa è parallelo alla superficie lavorata.

- Fresatura frontale: in cui l’asse di rotazione della fresa è perpendicolare alla superficie lavorata.

Diversi sono i tipi di fresatrici impiegati attualmente. Senza voler entrare nel merito della descrizione dei diversi tipi di macchinario, che appesantirebbe notevolmente la trattazione, ci limitiamo qui a fornire una descrizione per sommi capi delle principali tipologie di macchina in uso.

- Fresatrici verticali (Figura 2): sono indicate per applicazioni di tipo general-purpose, e possono eseguire non solo la fresatura di superfici piane e curve ma anche il taglio di ruote dentate e filettature, la lavorazione di fori e di sedi per linguette e chiavette. Come suggerito dal nome, queste macchine hanno un mandrino verticale, mentre il piano di lavoro può traslare perpendicolarmente a tale asse. A questa famiglia appartengono le fresatrici piane, universali, verticali, a torretta e ram-type.

- Fresatrici orizzontali (Figura 3): si caratterizzano per l’elevata rigidità della struttura del macchinario che, a fronte di una versatilità comparabile con quella delle macchine verticali, consente di ottenere migliori precisioni di lavorazione. In questo tipo di macchine, il mandrino è posizionato orizzontalmente, mentre il piano di lavoro può traslare parallelamente a tale asse.

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Figura 1: Vari tipi di frese.