La fresatrice è un elettroutensile spesso guardato con sospetto dai dilettanti, mentre costituisce una risorsa fondamentale per i professionisti, che ne possiedono più di un modello per effettuare appieno le diverse lavorazioni possibili. La fresatura, per definizione, è un’operazione ad asportazione di truciolo con cui è possibile lavorare superfici piane e creare dettagli complessi.
Questa operazione viene eseguita da un utensile multi-tagliente rotante chiamato fresa su una macchina utensile chiamata fresatrice. Il pezzo possiede il moto di alimentazione (avanzamento) e di appostamento, mentre il moto di taglio è fornito dalla fresa in rotazione. La fresa, ruotando, asporta trucioli dal pezzo che avanza contro di essa.
Come Funziona una Fresatrice
Tecnicamente, una fresatrice ha una costruzione piuttosto semplice. Un motore universale a spazzole ha il compito di ruotare velocemente sul suo asse per permettere l’utilizzo di un utensile sagomato montato solidalmente per mezzo di un mandrino a pinze elastiche. Il gruppo motore scorre verso il materiale da lavorare tramite due colonne montate su di una base di appoggio: una o più molle nelle colonne hanno il compito di richiamare verso l’alto la testa ruotante per garantire la sicurezza di lavoro.
La potenza del motore varia da 600 a 2300 watt, così come la corsa di lavoro, che pu andare dai 35 agli 80 mm. In dotazione viene inclusa una guida parallela per permettere lavorazioni guidate e, spesso, pinze di più dimensioni per poter utilizzare frese con più tipi di attacco. La velocità di rotazione della fresa deve essere impostata in base al tipo di legno da lavorare e alla dimensione della fresa stessa. In generale, più il legno è duro e più la fresa è grande, più bisogna ridurre la velocità. Successivamente, si regola la profondità di taglio della fresa in base allo spessore del legno da asportare.
È determinante, per la buona riuscita del lavoro, che la velocità di fresatura sia alta e, soprattutto, costante in ogni fase della lavorazione.
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Caratteristiche Tecniche della Fresatrice
Ecco un riepilogo delle caratteristiche comuni delle fresatrici:
| Caratteristica | Intervallo Tipico | Note |
|---|---|---|
| Potenza del motore | 600 - 2300 Watt | Maggiore potenza per usi gravosi o sotto banco |
| Corsa di lavoro | 35 - 80 mm | Profondità massima di taglio |
| Attacchi frese (Europa) | 6 mm, 8 mm, 12 mm | Cilindrici |
| Attacchi frese (USA/UK) | ¼ pollice (6.35 mm), ½ pollice (12.7 mm) | Espressi in pollici |
Classificazione delle Fresatrici
Le fresatrici sono macchine utensili molto versatili. Vi sono diverse famiglie di fresatrici appositamente studiate per lavorazioni specifiche.
Fresatrici Verticali
Le fresatrici verticali sono quelle più comuni e versatili, in quanto permettono di lavorare il legno in diverse posizioni e angolazioni. Sono caratterizzate dalla disposizione verticale del mandrino e dalla lavorazione che può essere fatta tenendola dall’alto con due mani, oppure posizionandola sotto un banco fresa. Queste macchine utensili manuali sono costituite da un basamento inferiore su cui è connesso un montante verticale. All’estremità del montante è collegata la testa della macchina, inclinabile rispetto ad un asse orizzontale. Al di sotto della testa si trova la tavola portapezzo su cui si staffa il pezzo da lavorare, tipicamente serrato in una morsa. La tavola si muove nello spazio tramite delle guide a coda di rondine ed è connessa a una slitta. I tre assi sono movimentati da viti trapezoidali.
Fresatrici Orizzontali
Le fresatrici orizzontali sono più adatte per lavorare il legno in piano o su superfici ampie. La struttura di queste macchine è simile a quella delle verticali, sempre con basamento e montante verticale, ma in questo caso l’asse del mandrino è orizzontale. Dal montante sporge il mandrino a cui viene collegato l’albero portafrese per mezzo di un accoppiamento conico. Dall’altro lato, invece, l’albero porta-frese viene sostenuto da uno slittone superiore che ne evita l’eccessiva flessione durante la fresatura. Questa macchina manuale ha un campo di utilizzo abbastanza limitato e ristretto e viene usata principalmente per la spianatura di piastre e l’esecuzione di scanalature.
Fresatrici Universali
La fresatrice universale è la diretta evoluzione della fresatrice ad asse orizzontale. In questa macchina manuale, la tavola è inclinabile a piacere per mezzo di una piattaforma girevole. Spesso questa fresatrice fa uso di un divisore sincronizzato con gli avanzamenti della tavola, il che permette di fresare forme elicoidali, molto utile per esempio nella lavorazione di ruote dentate elicoidali. Grazie alla possibilità di inclinare la tavola e grazie ai vari accessori di cui dispone, questa macchina esegue fresature complesse. La struttura di questa macchina utensile è simile a quella della fresatrice orizzontale, con il basamento che sostiene il montante e, superiormente, lo slittone su cui si può montare l’albero portafrese oppure collegare la testa verticale.
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Fresatrici da Banco (Toupie)
In base alla potenza ed al peso una fresatrice può essere adatta all’uso a mano libera oppure come motore da fresatura montato al di sotto di un banco, come fosse una piccola toupie. La toupie è un macchinario, un tipo di fresatrice, molto usata nel settore del legno di solito per profilare dei pannelli in legno o truciolare o per ricavare delle fresate su un pannello, per esempio per inserire degli schienali. È generalmente composta da un motore elettrico di grossa potenza sul quale è innestata una fresa sporgente da un banco di lavoro. Possiamo riassumere che la toupie è un banco per la fresatura che si può allestire anche a casa propria montando la fresatrice all’incontrario, ed è molto più potente e già tutto montato.
fresatrice parkside guida profondità di fresata
Fresatrici a Controllo Numerico (CNC) e Centri di Lavoro
Le fresatrici a controllo numerico sono la versione automatica delle fresatrici manuali precedentemente menzionate. Le fresatrici CNC sono, normalmente, ad asse verticale e sono azionate da un controllo numerico che ne aziona gli assi. Grazie alle istruzioni contenute nel part-program, è possibile eseguire la stessa lavorazione in modo ripetitivo su grandi lotti, senza introdurre variabilità nel processo a causa del fattore umano.
L’intervento dell’operatore è necessario per il cambio pezzo e, nel caso di fresatrici senza magazzino utensile, anche per eseguire manualmente il cambio utensile. Le fresatrici CNC di ultima generazione sono automatizzate in ogni fase del processo, compresa la sostituzione degli utensili. Questo significa che, con alcuni modelli, si può partire dal materiale grezzo ed arrivare al pezzo finito senza alcun intervento manuale dell’operatore. L’operatore staziona davanti al pannello di controllo, da cui controlla e programma la macchina.
A questa prima distinzione di base si aggiungono i centri di lavoro, ovvero le macchine a 4 o più assi che operano con limiti di precisione nell’ordine del micron, cioè un millesimo di millimetro. Per raggiungere una precisione così spinta servono anche delle condizioni ambientali specifiche come la climatizzazione, pavimentazione salda e piana, righe ottiche e sonde termiche sugli assi.
Applicazioni e Usi della Fresatrice: Il Ruolo dell'Anello Copiatore e del Cuscinetto
La fresatrice permette una vasta gamma di lavorazioni, dalla semplice rifilatura alla creazione di intagli complessi. Le fresatrici vengono utilizzate per la lavorazione di molti materiali, tra cui, storicamente, il più utilizzato è il legno. Soprattutto con le frese verticali, si possono eseguire lavori di rifinitura nell’assemblaggio di mobilia ed altri oggetti di legno. I dettagli che si possono ricavare con la fresatura sono delle sagomature, delle modanature, fori in serie o intagli in sequenze precise.
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Ecco alcuni degli usi principali:
- A mano libera: senza alcun accessorio, guidandola sul pezzo con entrambe le mani, la macchina seguirà la direzione impostale dalla mano. Con un minimo di manualità, attenzione ed un minimo di esercizio su pezzi di scarto sarà facile ottenere fresate a mano libera, profilature, fresature di ornamento, incastri, battute, refilature.
- Con squadra laterale: si possono eseguire fresature perfettamente parallele al bordo del pezzo.
- Con compasso: tramite questo accessorio è possibile eseguire cerchi o figure circolari.
- Con canotto guida (o anello copiatore): montando questo accessorio è possibile ottenere fresature ripetitive seguendo una sciablona o maschera. L'anello copiatore è essenziale per replicare forme e profili da un modello, garantendo precisione e ripetibilità.
- Con fresa dotata di cuscinetto a copiare: questo tipo di fresa permette di rettificare o riprodurre pezzi alla stessa misura. Il cuscinetto, una rotellina situata sulla fresa, segue il bordo di un modello o del pezzo stesso, guidando il taglio della fresa e replicando il profilo.
- Come fresatrice da banco con guida rettilinea: per lavori che richiedono maggiore stabilità e precisione, come profilature o scanalature lunghe.
- Con apposito banco per produrre pezzi da unire: ad esempio a coda di rondine oppure a pettine.
Le Frese: L'Utensile Fondamentale
L’accessorio fondamentale della macchina fresatrice è la fresa, l’utensile vero e proprio che va a lavorare sul materiale prescelto con le modalità impostate. La sua qualità deve essere proporzionata al lavoro da eseguire e, per tanto, deve essere di un materiale idoneo e affilata nella maniera ottimale. Per fresare il legno, bisogna innanzitutto scegliere la fresa adatta al tipo di lavoro che si vuole fare: esistono fresatrici per tagliare, per sagomare, per incassare, per intagliare, per rifilare, per smussare, per scanalare e per decorare il legno. Ogni fresa, infatti, ha una forma specifica che determina il tipo di taglio che produce.
Normalmente, si tratta di utensili cilindrici con i taglienti disposti sulla periferia esterna. Esistono le frese a candela per fresare tasche e scanalature, le frese a spianare per eseguire spianature di piastre, le frese a coda di rondine per eseguire le omonime lavorazioni e le frese a disco per eseguire scanalature laterali. Inoltre, tramite le apposite punte, si possono eseguire altre lavorazioni quali forature e alesature e maschiature. In aggiunta, con l’impiego del divisore, è anche possibile lavorare le ruote dentate.
A seconda della tipologia di materiale e di lavorazione da eseguire, si selezionano la dimensione, il numero di taglienti, gli angoli di spoglia del tagliente e il materiale della fresa. Generalmente le frese si distinguono per la misura del gambo, 6 mm per le fresatrici piccole e 12 mm per le più grandi. Per quanto riguarda le frese al diamante, spesso (o quasi sempre) il numero dei giri è marchiato sulla fresa stessa dalla casa costruttrice, affidatevi tranquillamente a quella raccomandazione!
Per motivi di sicurezza ogni fresa deve essere utilizzata soltanto con la pinza adatta al diametro dell’attacco: usare una fresa da 6 mm su di una pinza da ¼ comporta la certezza di avere il rilascio di una fresa tagliente che ruota a 20000 giri sul banco.
Come Scegliere la Fresatrice di Qualità
La scelta di una fresatrice può essere fatta solo ed esclusivamente tenendo in considerazione le esigenze particolari dell’acquirente. Se si possiedono le competenze necessarie alla valutazione di un macchinario così complesso nella sua struttura, magari derivanti da esperienze o acquisti pregressi, si possono consultare le varie schede tecniche messe a disposizione dalle case costruttrici e identificare la più congeniale.
Per tutti coloro che, nel loro parco macchine aziendale, necessitano anche di una macchina fresatrice, le prospettive che si presentano non sono molte: l’acquisto di un macchinario nuovo o uno di seconda mano. Nel primo caso la qualità del prodotto è garantita ma l’impatto monetario della scelta non è sicuramente indolore e può minare una situazione finanziaria sempre sotto esame. Per gli acquisti di macchinari e impianti industriali di seconda mano, le aste fallimentari sono una realtà da tenere nella dovuta considerazione per investire il proprio denaro in modo intelligente.