La profilatura è un'operazione di fresatura piuttosto comune che comprende la lavorazione multiasse di forme concave e convesse, bidimensionali e tridimensionali. In questo contesto, il controllo dei parametri di taglio risulta fondamentale per massimizzare la produttività e la durata dell'utensile. Lo spessore massimo del truciolo rappresenta il parametro più importante da considerare per ottenere un processo di fresatura produttivo e affidabile.
Un truciolo sottile, con un valore di spessore (hex) troppo basso, è la causa più comune di scarse prestazioni e bassa produttività. L'angolo principale del tagliente (kr) della fresa è il fattore dominante, in quanto incide sulla direzione della forza di taglio e sullo spessore del truciolo. Quando si diminuisce l'angolo di registrazione, lo spessore del truciolo (hex) si riduce per un dato avanzamento per dente (fz).
Relazione tra parametri di taglio e geometria
Il valore di avanzamento per dente viene calcolato in base al valore massimo consigliato per lo spessore dei trucioli. Lo spessore del truciolo è un fattore importante da considerare quando si decide l'avanzamento per dente, al fine di garantire l'impiego dell'avanzamento tavola più produttivo. Con le frese a 90 gradi, l'avanzamento per dente equivale allo spessore massimo del truciolo (fz = hex).
Quando si usa un inserto rotondo o una fresa con testa sferica ad una profondità di taglio inferiore, la velocità di taglio (vc) può essere aumentata, visto il breve tempo di contatto del tagliente. In tali casi, il tempo per la propagazione del calore nell'area di taglio diventa più breve: la temperatura del tagliente e del pezzo vengono mantenute a un valore basso.
Lavorazioni per asportazione di truciolo 2
Strategie per la gestione del truciolo e stabilità
Le vibrazioni rappresentano un ostacolo alla fresatura di profili profondi usando sporgenze lunghe. Per minimizzare tali fenomeni, è necessario considerare la configurazione dell'utensile e il bloccaggio del pezzo.
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- Fresatura concorde: È preferibile utilizzare percorsi dell'utensile di contornatura in combinazione con la fresatura concorde.
- Controllo dell'entrata: Cercare sempre di evitare la formazione di trucioli spessi durante la fresatura in uscita, poiché ciò comporta spesso una drastica riduzione della durata dell'utensile.
- Posizionamento: Posizionare la fresa in posizione decentrata verso sinistra per ottenere un truciolo più spesso all'entrata e uno sottile all'uscita.
Tabella: Impatto dell'angolo di registrazione (KAPR)
| Angolo di registrazione (KAPR) | Effetto principale | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| 90 gradi | Forze radiali elevate | Spallamenti |
| 45 gradi | Forze bilanciate | Spianatura generale |
| 10 gradi | Forze assiali dominanti | Alto avanzamento (High-feed) |
Ottimizzazione dei percorsi utensile
Invece di usare tecniche di programmazione che si limitano a "tranciare via" il materiale a un valore Z costante, è molto vantaggioso usare percorsi dell'utensile di contornatura. La contornatura crea anche meno cambi rapidi nel carico e nella direzione di lavoro. Quando si utilizzano frese a candela con testa sferica, l'area più critica del tagliente è il centro dell'utensile, dove la velocità di taglio è vicina a zero, situazione sfavorevole per il processo di taglio.
Il numero effettivo di denti (zc) è il numero di denti effettivamente impegnato nel taglio e dipende dall'impegno della fresa in relazione a (fz), (ae) e (kr). La macrogeometria dell'inserto, caratterizzata da un tagliente robusto, può lavorare a carichi più elevati, ma genera anche maggiori forze di taglio, consuma più potenza e genera più calore. È fondamentale calibrare questi valori per garantire che la macchina sia in grado di gestire la fresa e l'operazione in totale autonomia.
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