Guida alla realizzazione e al funzionamento di fresatrici autocostruite

La fresatrice è un elettroutensile spesso guardato con sospetto dai dilettanti, mentre costituisce una risorsa fondamentale per i professionisti. La fresatura, per definizione, è un’operazione ad asportazione di truciolo con cui è possibile lavorare superfici piane. Tecnicamente 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.

I consigli che posso offrire sono solamente basati sulle mie dirette esperienze. Dato che si dovrà fare molta fatica, spendere dei soldi e dedicarci molto tempo, forse è meglio soffermarsi qualche istante per capire a cosa ci servirà realmente la fresatrice.

Progettazione di un banco fresa fai da te

La prima fase è quella della costruzione del mobile, del piano di supporto con gli attacchi per la fresatrice e del sistema meccanico manuale per la regolazione dell’altezza di lavoro delle frese. La suola della fresatrice non viene fissata direttamente al piano di lavoro; si usano due tondini inseriti negli alloggiamenti delle barre della guida parallela. A parte va preparato un quadrato di robusto MDF su cui si fissano quattro blocchi di scorrimento per due barre d’acciaio lisce. La soluzione adottata di non fissare la fresatrice da banco al piano di lavoro permette di renderlo apribile con l’applicazione di due cerniere a libro lungo un lato del mobile del banchetto.

Nella seconda fase della realizzazione del banco fresa fai da te, si può alzare la posta in gioco prefiggendosi l’obiettivo di motorizzare l’altezza della fresa sul piano, in modo da ottenere la massima comodità nelle regolazioni. Il motore scelto per motorizzare l’innalzamento e l’abbassamento della parte attiva dell’utensile va alloggiato all’interno del mobile in posizione esattamente a piombo con la manopola di regolazione.

Guida regolabile in legno per banco fresa fai da te(tutorial completo)

Componenti e gestione elettronica

Per chi si avvicina al mondo CNC, la scelta della meccanica è cruciale. Penso che la soluzione ottimale rimanga sempre la vite a ricircolo di sfere, molto precisa ma anche molto costosa. Io non sono un elettronico e in materia sono molto a digiuno, così dopo settimane di ricerche ho scelto la strada più semplice e sicura: acquistare un kit bello e pronto. Come si può notare rispetto allo schema di Arduino, i driver dei motori passo passo sono già integrati nella scheda TB6560 ed essa è direttamente collegata tramite porta parallela LPT1 al PC.

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Ogni collegamento elettrico deve essere realizzato mediante cavo schermato la cui calza, collegata a terra, isola i segnali dalle radiofrequenze, evitando il pericolo di folgorazione accidentale dell’operatore. È fondamentale installare i finecorsa, dispositivi elettro-meccanici che avvertono il computer nell'ipotesi in cui il motore spinga un asse ad arrivare oltre la soglia stabilita di lavoro.

Componente Funzione
Vite a ricircolo di sfere Trasmissione del moto con alta precisione
Scheda TB6560 Controllo driver motori passo passo
Finecorsa Sicurezza e protezione fine corsa assi
Cavo schermato Isolamento segnali da interferenze

Consigli pratici per la scelta della macchina

Se il tuo obiettivo è la precisione, ti consiglio di prendere una discreta fresa tradizionale usata e poi procedere alla sua conversione CNC. Un ottimo usato professionale vale molto di più di una fresatrice hobbistica sia in termini di precisione che di durata. Una volta fissati gli elementi essenziali della struttura, considera che il montaggio della barra filettata potrebbe presentare problemi di spazio, richiedendo lavorazioni di precisione per evitare che le guide e la barra non risultino allineate perfettamente.

Considerando che i motori passo passo hanno più coppia ad un basso numero di giri, non possiamo farli girare troppo velocemente: ipotizzando di mandarli a non più di 200 giri/min, è necessario mantenere le accelerazioni molto basse. Ricorda infine che in Italia ed in Europa gli attacchi delle frese sono cilindrici da 6, 8 e 12 mm; per motivi di sicurezza ogni fresa deve essere utilizzata soltanto con la pinza adatta al diametro dell’attacco.

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