Fresatura meccanica

Utensili per fresareMateriali degli utensiliSquadratura pezzoGuida a coda di rondine
La fresatura meccanica si esegue con macchine apposite dette fresatrici e ve ne sono di svariati modelli e con diverse caratteristiche, da quelle manuali a quelle semi-automatiche sino a quelle a controllo numerico con il cambio utensile automatico. Lo scopo è sempre il solito, fresare, forare, alesare, maschiare....Sostanzialmente le fresatrici sono: Verticale= con la tavola movibile negli assi xy= longitudinale e trasversale, ed il banco movibile nell'asse z=verticale (per forature) e la testa del mandrino ruotabile. Orizzontale= con pianale movibile solo nell'asse x e dotata di due teste con mandrini per frese a spianare. Altre macchine utensili dove il banco sta fermo e i montanti dei mandrini si muovono, per grandi pezzi simmetrici. Per attrezzisti= con pianale ruotabile nell'asse z, macchina utensile completa, per ogni tipo di lavorazione a fresare e a forare. Con l'evento dell'elettronica sono state soppiantate da fresatrici meccaniche a controllo numerico e dai centri di lavoro veri e propri in grado di eseguire diverse  lavorazioni anche con il cambio utensile automatico, non più con l'infilare il mandrino dell'utensile manualmente. I tempi di lavorazione si sono molto ridotte ed i programmi permettono di far eseguire alla macchina le solite operazioni per più pezzi o lotti, sino al particolare finito a disegno i quali dovranno proseguire per altre operazioni (sbavatura, indurimento (se previsto), rettifica (se prevista), trattamento di protezione superficiale, collaudo finale etc.). Per la "piazzatura" dei particolari in lavorazione si usano morse staffate nel banco, "portapezzi a disegno" o staffati direttamente sul banco o su spessori, paralleli... a secondo della necessità di lavoro più consona ad un prodotto finito, senza troppe manipolazioni o "ripiazzamenti"..... Gli utensili per la lavorazione del materiale devono avere una durezza maggiore del pezzo e nella fresatura è solito utilizzare delle frese in acciaio rapido (HS) o super rapido (HSS). Se ne può fare la seguente schematizzazione: Super rapido, riconoscibile dalla presenza del cobalto e adatto ad alte velocità di taglio ma non ad utensili sottoposti ad urti. Acciaio Rapido, che si distingue dal precedente soprattutto per l'assenza del cobalto, acquistando così maggiore tenacità (punte elicoidali, maschi, creatori, coltelli...). Semi rapido: per medie e basse velocità di taglio). a sgrossare e a finire per profili o per spianature, i quali andranno "riaffilate" quando usurate. Altri utensili a sgrossare, utilizzati per fresare, sono quelle ad inserti riportati e bloccati da viti, dette frese al "widia" i quali, oltre ad avere una velocità di taglio maggiore rispetto agli HSS, un inserto può essere utilizzato più volte avendo più lati/spigoli taglienti (quadrata, rotonda, romboidale, triangolare..). Questi tipi di utensili ad inserti riportati (placchette) possono essere usati per sgrossature di profili o anche per spianature finite, mentre per le finiture di profili e contorni si usano utensili con il tagliente al widia saldobrasato i quali possono essere riaffilate per essere riutilizzate più volte. Comunque le frese in HSS sono le più usate per rifinire profili. Con l'esperienza diventa facile impostare il numero dei giri al minuto degli utensili e gli avanzamenti, in base al tipo di utensile e al materiale in lavorazione. Più il materiale è duro e meno giri al minuto deve fare l'utensile.
=Le formule applicabili, in linea di massima, sono riferite alle velocità di taglio in metri al minuto, alla velocità di rotazione del mandrino in metri al minuto, agli avanzamenti per dente in millimetri per dente, all'avanzamento della tavola in millimetri al minuto e al tempo di lavorazione in minuti.
Ae=per impegno si intende la quantità di utensile impegnata nell'asportazione di truciolo: metà utensile=passata in pieno=98%
= formule per calcolare  lo spessore medio del truciolo,  il volume asportato in cm al minuto. Formule più per tecnici , programmatori i quali potrebbero utilizzarli per programmare il  lavoro su macchine a controllo numerico (
CN).
Per utensili in metallo duro della Sandvik Qui
.
Velocità medie di taglio =m/minuto
Nella tabella sottostante sono riportate le velocità medie di taglio, alla produzione, a secondo del materiale a disposizione, del tipo di fresa impiegata e a secondo che si tratti di un'operazione di sgrossatura. Per le operazioni di sgrossatura e di finitura sono indicate le profondità medie di passata. Poiché la velocità di taglio potrà essere tanto più elevata quanto minore è la profondità di passata con cui  si compie la lavorazione, sono indicati nella tabella due valori limite per le velocità , intendendo che si dovrà usare, a parità delle altre condizioni, la velocità minima con la profondità di passata massima e viceversa. I valori assunti di volta in volta, a seconda della necessità di lavorazione, vanno sostituiti con la formula n=(1000xVc)/(πx), come riportato qui sopra, che da il numero dei giri che la fresa deve compiere perché il lavoro venga eseguito a quella velocità .
Materiale
Frese cilindriche a spianare in HS
Frese cilindriche frontali in HS
Frese a disco in HS
Frese frontali a tagliente in lega dura
Frese a T in HS
Frese a codolo < a 10 mm in HS
Frese a codolo >a 10 mm in HS
sgros. passata a 5 mm  
finitura passata 0,5 mm
sgros. passata a 5 mm
finitura passata 0,5 mm
sgros. passata a 5 mm
finitura passata 0,5 mm
sgros. passata a 5 mm
finitura passata 0,5 mm
sgros.
finitura
 
sgros. e finitura passata a dia. pieno fresa
sgros. passata a mezza fresa
finitura
Acciaio legato extraduro
8-12
13-18
8-12
13-18
9-12
13-16
45-60
55-65
6-10
8-12
6-10
8-10
10-14
14-16
Acciaio duro
10-16
16-18
12-16
16.25
12-18
16-25
62-80
80-90
8-12
14-16
10-12
10-12
14-20
20-26
Acciaio dolce
15-20
20-35
16-22
25-35
18-25
20-30
100-125
125-140
15-18
18-22
12-18
12-18
18-24
20-28
Ghisa dura e malleabile
12-18
18-25
12-16
16-25
12-18
18-25
45-55
50-90
10-15
14-18
8-10
8-10
12-14
18-25
Ghisa semidura
20-25
25-30
16-22
25-30
20-25
25-30
55-65
60-100
16-20
18-22
18-22
15-20
22-25
25-28
Bronzo
30-40
40-50
30-40
40-50
30-40
40-50
70-120
80-200
20-30
30-40
25-30
20-24
35-45
40-50
Ottone
35-50
50-70
35-50
50-70
35-50
50-70
80-120
80-200
40-50
50-60
40-45
22-28
36-60
60-70
Rame
30-50
45-80
30-50
45-80
30-50
45-80
100-180
180-300
30-40
35-45
22-25
20-24
30-50
50-80
Alluminio e sue leghe
150-200
250-300
200-250
300-350
150-220
300-350
500-600
800-1000
120-150
150-200
150-200
120-160
120-150
150-200
Avanzamenti per dente =millimetri al minuto
 
Frese cilindriche a spianare e cilindriche frontali
Frese a lame riportate
Frese a disco in HS
Frese di forma in HS
Frese a codolo in HS
sgros.
finitura
sgros.
finitura
sgros.
finitura
sgros.
finitura
sgros.
finitura
Acciaio legato extraduro
0,1
0,04
0,1
0,05
0,05
0,02
0,02
0,01
0,02
0,03
Acciaio duro
0,15
0,05
0,2
0,1
0,06
0,02
0.03
0,01
0,02
0,03
Acciaio dolce
0,2
0,08
0,25
0,1
0,07
0,03
0,04
0,02
0,04
0,08
Ghisa normale
0,2
0,08
0,3
0,1
0,07
0,03
0,03
0,01
0,03
0,06
Ghisa dura
0,1
0,04
0,2
0,1
0,07
0,03
0,03
0,01
0,03
0,05
Bronzo
0,15
0,06
0,5
0,15
0,06
0,03
0,04
0,02
0,04
0,08
Ottone
0,2
0,1
0,5
0,15
0,06
0,03
0,04
0,02
0,04
0,08
Leghe di alluminio
0,1
0,05
0,5
0,15
0,07
0,03
0,03
0,01
0,04
0,08
Ogni volta che un tagliente entra nel pezzo, è soggetto ad un carico. Il tipo di contatto corretto fra tagliente e materiale al momento dell'entrata e dell'uscita da un pezzo deve essere preso in considerazione per ottenere una fresatura soddisfacente. La fresatura meccanica, con utensili appropriati alla necessità del tipo di lavoro, può essere concorde= Nella fresatura concorde, l'utensile avanza nella direzione di rotazione ed è sempre preferibile in tutti i casi in cui la macchina utensile, il fissaggio ed il pezzo da lavorare lo consentano. Nella fresatura concorde periferica, lo spessore del truciolo diminuisce dall'inizio del taglio, raggiungendo gradualmente il valore zero alla fine del taglio. Questo evita al tagliente di strisciare contro la superficie prima di entrare nel pezzo. Discorde= Nella fresatura discorde, la direzione di avanzamento dell'utensile è opposta alla sua rotazione. Lo spessore del truciolo inizia da zero ed aumenta verso la fine del taglio e le forze di taglio tendono a spingere fresa e pezzo lontani l'uno dall'altra. La lavorazione concorde si utilizza sopratutto con frese al widia o con utensili facili a rotture, scheggiature per la durezza del materiale di costruzione dell'utensile (HSS).