Frese per fresatura: tipi e materiali

Esistono diverse categorie di frese disponibili, in base ai taglienti, alle forme e ai materiali con cui sono realizzate.

In questo articolo potrà comprendere i vari tipi, i materiali utilizzati, le loro applicazioni e molto altro.

Struttura di base delle frese

Le frese sono oggetti o attrezzature utilizzati per asportare il materiale in eccesso da un pezzo in lavorazione al fine di ottenere la forma o il risultato desiderato.

L'utilizzo delle frese è piuttosto semplice. È sufficiente montare la fresa sulla fresatrice, consentendo alla fresa di muoversi rapidamente ad alta velocità e contro il pezzo in lavorazione per ottenere un taglio, una foratura o una sagomatura.

Prima di conoscere i diversi tipi di frese, è utile comprenderne la struttura di base. Una fresa ha tre parti principali: il codolo, il corpo e il tagliente. Queste parti lavorano insieme per completare il lavoro di fresatura.

• Il codolo è la parte che si collega al mandrino della fresatrice. Mantiene tutto in posizione.
• Il corpo è la parte centrale principale. Collega il codolo alla testa e sostiene l'intero utensile.
• Il tagliente è la parte che esegue il taglio vero e proprio. Comprende la punta, il tagliente principale e i denti.

Come vengono utilizzati gli utensili da taglio nelle fresatrici?

La fresa funziona ruotando e asportando materiale dal pezzo in lavorazione. Si fa avanzare il pezzo contro la fresa in rotazione, che asporta rapidamente metallo o plastica. La fresatrice può montare una o più frese contemporaneamente per velocizzare il processo e creare più rapidamente la forma desiderata.

Durante la fresatura, è buona norma cambiare l'utensile per ottenere la forma desiderata.

Importanza delle frese

Le frese sono importanti perché consentono di asportare il materiale in eccesso dal pezzo su cui si sta lavorando. Scoprirà che una fresatrice è molto versatile. Può essere utilizzata per molte diverse operazioni di lavorazione e per creare pezzi di ogni forma e dimensione. La fresa è ciò che consente di svolgere questo lavoro con precisione e velocità.

Tipi di utensili da taglio per fresatrici

Esistono diversi tipi di frese, ciascuna con le proprie funzioni e modalità operative, idoneità, taglienti, forme e dimensioni. Ecco i più diffusi che è opportuno conoscere.

Fresatura frontale

Questi utensili sono utilizzati per la fresatura frontale, che consiste nell'asportare parte della superficie di un pezzo in lavorazione. I taglienti di una fresa frontale tagliano orizzontalmente, a differenza delle frese a candela che tagliano verticalmente. Sono per lo più utilizzate per rifilare l'esterno di un pezzo in lavorazione.

Fresa a candela

Le frese a candela tagliano in tutte le direzioni, a differenza degli utensili da foratura che tagliano solo verticalmente. Sono utilizzate per varie operazioni di fresatura come il taglio di acciai per utensili, la foratura, la scanalatura e altro ancora. Di seguito sono riportati alcuni tipi di frese a candela:

Frese a sfera: Queste frese hanno una punta arrotondata a forma di sfera. Sono ideali per la fresatura di superfici curve.

Frese a candela a punta piatta:Hanno estremità piatte e sono utilizzate per operazioni di fresatura generiche come l'affondamento, la profilatura e la scanalatura.

Frese a candela con raggio: Hanno angoli arrotondati che contribuiscono a rendere i tagli più uniformi e a prolungarne la durata.

Frese a candela per sottosquadro: Dette anche frese a lecca-lecca, sono versatili e ideali per la lavorazione dei sottosquadri.

Frese a candela per arrotondamento: Hanno estremità robuste e arrotondate per la fresatura di bordi arrotondati.

Frese a candela con raggio d'angolo: Note per le finiture grezze, queste frese asportano grandi quantità di materiale rapidamente.

Fresa cilindrica a candela (fresa piana)

La fresa cilindrica a candela si utilizza per tagliare superfici piatte su una fresatrice orizzontale. Quando si lavora con gli ingranaggi, è possibile classificarli in base alla forma dei denti in ingranaggi a denti diritti e ingranaggi a denti elicoidali. È inoltre possibile raggrupparli in base al numero di denti: gli ingranaggi a passo grosso hanno meno denti, quelli a passo fine ne hanno di più.

Fresa a tre taglienti

È un utensile di base che si utilizza su una fresatrice orizzontale. Serve principalmente per tagliare scanalature e gradini. Poiché dispone di tre taglienti, può tagliare su tre superfici contemporaneamente.

Fresa per linguette (fresa a T)

Questa fresa è simile alla fresa cilindrica semplice, ma se ne differenzia perché ha due taglienti e nessun foro centrale. Si utilizza per realizzare cave per chiavetta e scanalature, ma non è progettata per la fresatura di superfici piane.

Fresa a disco dentata

La fresa a disco dentata ha denti sottili ed è ideale per tagliare scanalature strette e profonde in materiali non troppo duri. Quando la fresa si usura, è possibile riaffilarla con una rettificatrice e utilizzarla nuovamente.

Fresa angolare

Questo tipo di fresa consente di realizzare angoli e scanalature di precisione in materiali diversi. Esistono due tipi principali: frese a angolo singolo e frese a doppio angolo. Le frese a angolo singolo possono avere angoli da 18 a 90 gradi e spessori da 6 a 35 mm. Le frese a doppio angolo vanno da 30 a 120 gradi e hanno uno spessore da 10 a 45 mm.

Fresa sagomata

Le frese sagomate sono utilizzate per profilare superfici complesse, come ingranaggi o contorni articolati. Sono disponibili in varie forme e sono ideali per operazioni come smussatura e fresatura di raccordi.

Di seguito sono riportati alcuni tipi comuni di frese sagomate:

Frese convesse: Realizzano semicerchi con curvatura verso l'interno.

Frese per arrotondamento degli spigoli: Utilizzate per arrotondare gli spigoli e creare raccordi.

Frese a inserti: Hanno denti in metallo duro o acciaio per utensili, fissati al corpo della fresa.

Fresa per ingranaggi

Questa fresa si utilizza per sagomare ingranaggi seguendone il profilo. Il processo è semplice e funziona bene quando occorre realizzare un solo ingranaggio o un numero ridotto di pezzi.

Fresa a campana

La fresa a campana si presenta come un tubo con denti taglienti all'esterno. L'interno è cavo per consentirne il montaggio su un albero. È adatta per sagomare rapidamente i pezzi prima della filettatura e contribuisce ad aumentare la velocità di lavorazione.

Fresa per filettature

La fresatura delle filettature è un metodo per realizzare filetti utilizzando una macchina a tre assi come un centro di lavoro. Non importa il tipo di filettatura o il senso di rotazione: è possibile tagliarla in entrambi i sensi. Questo metodo è preciso e flessibile.

Fresa per smussi

La fresa per smussi si utilizza per levigare gli spigoli vivi realizzando uno smusso inclinato o arrotondato anziché un angolo retto vivo. La fresa può avere una o più lame ed è possibile scegliere forma e angolo in base all'aspetto desiderato dello spigolo.

Materiali utilizzati per gli utensili da fresatura

Come accennato in precedenza, gli utensili da taglio sono realizzati con materiali diversi, che li rendono adatti a esigenze e operazioni di lavorazione differenti. Di seguito sono riportati alcuni dei materiali con cui sono realizzati.

Acciaio rapido

L'acciaio rapido è generalmente noto per la sua durezza e per la capacità di resistere a elevate velocità di taglio. È resistente alle alte temperature; tuttavia, richiede temperature non superiori a 650 gradi Celsius per mantenere la propria durezza.

Considerato un materiale più versatile e polivalente per le frese. L'HSS è adatto alla fresatura di materiali come acciaio e alluminio.

Per aumentare la durezza e la resistenza alle temperature di un utensile da taglio, i produttori spesso aggiungono cobalto in piccole quantità, ottenendo l'HSCO, acciaio rapido al cobalto. Questo migliora la durabilità e lo rende ideale per operazioni di lavorazione più complesse.

Metallo duro

È anche denominato metallo duro sinterizzato ed è una combinazione di carburo di tungsteno e un legante metallico, il cobalto.

Il metallo duro è un materiale estremamente tenace e duro, in grado di resistere a molto calore e a elevate velocità di taglio, e di sopportare temperature fino a 1000 gradi Celsius.

Grazie alla sua natura molto dura, il metallo duro sinterizzato è utilizzato principalmente per la fresatura di materiali più duri come ghisa, acciaio inossidabile, titanio, ecc. È anche resistente ma meno economico rispetto all'HSS.

Ceramiche

Le ceramiche sono decisamente più dure rispetto al metallo duro; tuttavia, sono meno tenaci. Sono inoltre adatte al taglio ad alta velocità e resistenti al calore. Le frese in ceramica sono una combinazione di nitruro di silicio e ossido di alluminio. Sono ideali per la lavorazione di materiali come ghisa, superleghe e così via.

Sebbene siano resistenti al calore, possono essere fragili o rompersi se sottoposte a urti o maneggiate in modo improprio. Oltre a ciò, è possibile prevederne l'uso per operazioni più specifiche rispetto all'HSS, che è versatile nel suo impiego.

Acciaio al carbonio

I materiali in acciaio al carbonio, a differenza dell'HSS, del metallo duro o della ceramica, hanno una bassa durabilità, non resistono al calore e sono adatti solo alle operazioni che richiedono basse velocità. Possono sopportare solo temperature fino a 200 gradi Celsius e, di conseguenza, non sono duri come gli altri materiali per utensili.

Diamante policristallino

È uno dei materiali più duri con cui vengono realizzati gli utensili da taglio. Contiene particelle di diamante, resiste a temperature estreme ed è adatto ad alte velocità di taglio. Di solito viene impiegato per la fresatura di metalli non ferrosi come alluminio e rame.

Grazie alla loro resistenza all'usura, tendono a mantenere i taglienti affilati anche dopo un lungo utilizzo. Rispetto ad altri materiali, sono piuttosto costosi.

Consigli per scegliere la fresa migliore

Ecco alcuni consigli sulle frese che La aiuteranno a fare la scelta migliore:

Dimensioni e diametro della fresa

Le dimensioni della fresa dipendono dalla profondità e dalla larghezza del taglio. Tagli più profondi e più larghi richiedono frese più grandi. I diametri standard delle frese vanno da 16 mm a 630 mm.

Se sta fresando una superficie ampia, utilizzi una fresa di diametro inferiore: idealmente, il 70% dei taglienti della fresa dovrebbe essere impegnato nel taglio.

Il diametro della fresa dipende anche dalle dimensioni del mandrino della macchina. Una buona regola è D = 1,5d, dove D è il diametro della fresa e d è il diametro del mandrino.

Quando si fresano fori, assicurarsi che la fresa non sia troppo grande o troppo piccola rispetto alle dimensioni del foro, poiché ciò può danneggiare l'utensile o il pezzo in lavorazione.

Corpo dell'utensile da fresatura

Il numero di denti influisce sulle prestazioni. Le frese a denti fitti (più denti) offrono un taglio più uniforme, mentre le frese a denti grossi (meno denti) sono migliori per la sgrossatura.

Le frese a denti grossi riducono anche l'attrito grazie a scanalature per il truciolo più ampie. Alla stessa velocità di avanzamento, le frese a denti fitti sopportano carichi inferiori per dente.

Potenza della fresa

Consideri sia la potenza di taglio sia le dimensioni del pezzo in lavorazione. Quando sceglie una fresa a spianare, assicurarsi che il suo fabbisogno di potenza sia compatibile con la capacità della fresatrice.

Per le frese a candela di piccolo diametro, verifichi che la macchina possa raggiungere la velocità di taglio minima richiesta, pari ad almeno 60 m/min.

Lama dell'utensile da fresatura

Utilizzi lame rettificate per tagli uniformi e precisi. Per la sgrossatura, le lame pressate sono più economiche e funzionano meglio. Se utilizza inserti in metallo duro, scelga quelli con angoli affilati per tagli piccoli e avanzamenti ridotti, così da prolungarne la durata.

Differenza tra fresa a candela e fresa a spianare

Quando deve scegliere tra una fresa a spianare e una fresa a candela, ecco alcuni aspetti chiave da considerare:

Forma

Una fresa a candela ha una testa di taglio rotonda (a volte sferica) e un corpo più sottile. Una fresa a spianare ha una testa di taglio larga e piatta e un corpo più spesso e robusto.

Quando utilizzarle

Utilizzi una fresa a candela quando deve realizzare forme dettagliate, piccole scanalature o bordi come smussi. Utilizzi una fresa a spianare quando deve asportare molto materiale o livellare una grande superficie piana.

Potenza di taglio

Le frese a candela sono adatte a tagli piccoli e accurati. Le frese a spianare possono gestire tagli più grandi e più rapidi e funzionano bene su superfici ampie.

Come tagliano

Una fresa a candela taglia maggiormente lungo l'asse dell'utensile (dall'alto verso il basso). Una fresa a spianare taglia trasversalmente alla superficie (da un lato all'altro).

Qualità della finitura

Le frese a candela offrono finiture uniformi e bordi puliti, ideali per lavori di dettaglio. Le frese a spianare non lasciano la superficie più uniforme, ma asportano materiale rapidamente e coprono un'area maggiore.

Conclusione

Gli utensili da fresatura sono una parte importante del processo di fresatura. Vengono montati su una fresatrice per tagliare o sagomare i materiali in base ai diversi lavori. Esistono molti tipi di utensili da fresatura e ciascuno è più adatto a un compito specifico. Se non è sicuro di quale utilizzare, è una buona idea chiedere a un professionista.

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