Nel mondo della lavorazione dei materiali, le fresatrici e le macchine utensili giocano un ruolo fondamentale. Queste macchine, utilizzate per modellare materiali come metallo, legno e plastica, sono oggi essenziali in molti settori industriali e artigianali. Sentiamo infatti sempre più spesso parlare di utensili quali frese, fresatrici e non solo, in ambito industriale e non: in questo articolo faremo chiarezza sulle varie tipologie di fresatrici che esistono, esamineremo i criteri per la loro selezione e le migliori pratiche per l’utilizzo delle macchine per la fresatura.
Che Cos'è una Fresatrice e Come Funziona
Una fresatrice è una macchina utensile utilizzata per rimuovere del materiale da un pezzo in lavorazione, attraverso l’azione rotativa di uno strumento di taglio chiamato fresa. La fresatura, per definizione, è un’operazione ad asportazione di truciolo con cui è possibile lavorare superfici piane. Questa operazione avviene grazie alla combinazione di movimenti relativi tra il pezzo e la fresa, permettendo di creare forme, scanalature, fori e superfici piane con elevata precisione.
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. Le fresatrici sono particolarmente versatili e possono eseguire una vasta gamma di operazioni di lavorazione - da semplici tagli a complesse forme tridimensionali - tra cui foratura, spianatura e scanalatura.
Gli Utensili della Fresatrice: Le Frese
Ogni fresatrice, per quanto avanzata e sofisticata, è solo una parte dell’equazione; l’efficacia e la precisione del lavoro svolto dipendono in gran parte dagli utensili utilizzati. Gli utensili per fresatrice, comunemente noti come frese, sono progettati per eseguire specifiche operazioni di taglio e modellatura su vari materiali: la scelta della giusta fresa per la propria macchina utensile può fare la differenza, tra una lavorazione perfettamente riuscita e una meno soddisfacente.
Le frese sono di diversa forma e tipologia a seconda della lavorazione da eseguire. Normalmente, comunque, si tratta di utensili cilindrici con i taglienti disposti sulla periferia esterna.
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- Frese a candela: Sono tra le più comuni e versatili, utilizzate per fresare tasche e scanalature.
- Frese a spianare: Ideali per eseguire spianature di piastre.
- Frese a coda di rondine: Progettate per eseguire le omonime lavorazioni.
- Frese a disco: Usate per eseguire scanalature laterali.
Inoltre, tramite le apposite punte, si possono eseguire altre lavorazioni quali forature e alesature e maschiature. 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.
Classificazione delle Fresatrici
Le fresatrici sono macchine utensili molto versatili. Vi sono diverse famiglie di fresatrici appositamente studiate per lavorazioni specifiche. Le fresatrici possono essere classificate in base alla disposizione del mandrino, al tipo di controllo e alle applicazioni specifiche.
Fresatrici Verticali
Le fresatrici verticali sono macchine utensili manuali in cui il mandrino è disposto verticalmente, ovvero perpendicolarmente al piano di lavoro. Questa macchina utensile è costituita 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
La struttura delle fresatrici orizzontali è simile a quella delle fresatrici verticali, sempre con basamento e montante verticale, ma in questo caso l’asse del mandrino è orizzontale, ovvero parallelo al piano di lavoro. 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 a Controllo Numerico (CNC)
Le fresatrici a controllo numerico sono la versione automatica delle fresatrici manuali precedentemente menzionate. Le fresatrici CNC (Controllo Numerico Computerizzato) sono, normalmente, ad asse verticale e utilizzano un computer per controllare i movimenti del mandrino e del pezzo in lavorazione. 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. L’operatore staziona davanti al pannello di controllo, da cui controlla e programma la macchina.
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Fresatrici Portatili e Loro Funzionamento
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. 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.
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 (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.
In Italia ed in Europa gli attacchi delle frese sono cilindrici da mm 6, 8 e 12; in Inghilterra e negli Stati Uniti vengono invece utilizzati attacchi in pollici da un quarto (mm.6,35) e mezzo pollice (mm.12,7). 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.
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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. Una fresatrice a mano libera ha potenza da 600 a 1500 watt come ad esempio la FRESATRICE OF1400EBQ e SYSTAINER e FRESATRICE OF1010EBQ SYSTAINER, mentre macchine con potenze maggiori da W2000 in su possono usare tutti i tipi di frese a codolo e sono più adatte all’uso sotto ad un banco come la FRESATRICE CMT 7E.
Usi e Applicazioni delle Fresatrici
Le fresatrici trovano applicazione in numerosi settori, grazie alla loro versatilità e precisione. Sono molti i settori in cui le fresatrici possono trovare applicazione: per ottenere il massimo della loro efficienza, è importante saper scegliere la fresatrice più adeguata alle proprie specifiche esigenze.
Le fresatrici sono ampiamente utilizzate nella lavorazione del legno per creare giunzioni, scanalature e profili decorativi; nell’industria aerospaziale, per la produzione di componenti complessi e leggeri in materiali avanzati, come leghe di titanio e compositi. Non solo: le fresatrici CNC sono essenziali anche nella prototipazione e nel modellismo, per creare modelli dettagliati e precisi. In aggiunta, con l’impiego del divisore, è anche possibile lavorare le ruote dentate.
Usi Specifici delle Fresatrici Portatili
Le fresatrici portatili offrono una grande flessibilità d'uso:
- A mano libera: Senza alcun accessorio, guidandola sul pezzo con entrambe le mani, la macchina seguirà la direzione impostale dalla mano.
- 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: Montando questo accessorio è possibile ottenere fresature ripetitive seguendo una sciablona o maschera.
- Come fresatrice da banco: Con guida rettilinea oppure con fresa dotata di cuscinetto a copiare per rettificare o riprodurre pezzi alla stessa misura.
- Con apposito banco: Per produrre pezzi da unire a coda di rondine oppure a pettine.
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, profilature, refilature…
Fresatrici Interfilari CO.ME.B.
Le fresatrici interfilari CO.ME.B. rappresentano un esempio di applicazione specialistica. Abbiamo la possibilità di montare le nostre macchine sottopancia del trattore fornendo un carrello per il posizionamento e lo spostamento della macchina. Queste macchine, dotate di guida direzionale meccanica con telaio, sedile, volante e ruote mobili con cresta, sono particolarmente utili per rincalzare il terreno durante la fresatura in colture come patate o mais.
Scelta e Manutenzione della Fresatrice
Come Scegliere la Fresatrice di Qualità
La scelta della macchina fresatrice più adeguata dipende da diversi fattori, tra cui: il tipo di lavorazione, il materiale da lavorare, la precisione richiesta e il budget disponibile. Quando dovete acquistare le fresatrici per il vostro reparto produttivo, considerate innanzitutto il tipo di lavorazione da effettuare: le fresatrici verticali ad esempio sono ideali per lavorazioni generiche e precise, mentre le fresatrici orizzontali sono più adatte per operazioni pesanti.
Come per ogni lavorazione, non esiste la fresatrice perfetta per ogni applicazione: materiali diversi, sistemi di lavorazione differenti e livelli di manualità variabili richiedono soluzioni su misura.
Manutenzione e Sicurezza
Non dimentichiamo infine che, come per tutte le macchine, una corretta manutenzione delle macchine fresatrici è essenziale per garantire la loro durata ed efficienza operativa. Pulire regolarmente la macchina fresatrice, assicurarsi che tutte le parti mobili siano adeguatamente lubrificate, controllare periodicamente l’allineamento del mandrino e del piano di lavoro e sostituire tempestivamente le parti usurate, insieme alla revisione periodica, sono operazioni di routine molto importanti, al fine di mantenere la macchina in condizioni ottimali.
Non solo: anche la sicurezza è una priorità assoluta, quando si utilizzano macchine utensili. Per concludere, la scelta della fresatrice e degli utensili giusti, unita ad una buona manutenzione e ad un uso sicuro, farà la differenza tra un lavoro mediocre e uno di eccellenza.
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