Se intendete lavorare su un progetto di lavorazione che prevede tagli angolari precisi, la comprensione della fresatura angolare è fondamentale. Questa tecnica di fresatura aiuta a garantire precisione ed efficienza e può anche aiutarvi a realizzare geometrie e progetti complessi che non possono essere realizzati con la fresatura normale.
In questo post, esploreremo i processi coinvolti, i tipi di frese angolari, i vantaggi della fresatura angolare e così via.
Che cos'è la fresatura angolare?
Si tratta di un metodo di fresatura unico nel suo genere, utilizzato per tagliare i materiali con angoli specifici, esclusi i 90 gradi, fino a ottenere il design, la forma o la geometria desiderati.
Questa tecnica di lavorazione utilizza procedure specializzate per generare caratteristiche angolari come smussi, intagli, bordi smussati, scanalature a V, ecc.
A differenza della fresatura convenzionale, utilizzata per creare superfici piane di base, la fresatura angolare è adatta alla produzione di scanalature e finiture angolari complesse.
Tipi di frese angolari
Di seguito sono riportati due tipi di frese angolari da tenere in considerazione.
Fresa ad angolo singolo
Gli utensili di fresatura monoangolari sono utilizzati per operazioni di fresatura con una sola faccia angolata.
Di solito sono progettate a 30, 45 o 60 gradi, anche se è possibile trovare altri angoli personalizzati in base alle proprie esigenze. Le frese ad angolo singolo sono utilizzate in smussatura, smussatura e lavorazione di scanalature e bordi su un solo lato.
Fresa a doppio angolo
Sono utilizzate per progetti di lavorazione complessi che prevedono due facce di fresatura angolate. Di solito, hanno due elementi di taglio angolati che consentono di creare scanalature a V su un pezzo.
Sono disponibili a 45, 60 e 90 gradi. Grazie ai profili avanzati ad angolazione multipla che possiedono, contribuiscono a migliorare l'efficienza e la velocità del lavoro, poiché non è necessario riposizionarli e regolarli frequentemente.
In cosa si differenzia la fresatura angolare dalla fresatura normale?
La fresatura angolare si distingue dalla fresatura regolare o fresatura convenzionale tecnica nei seguenti modi.
Geometria di taglio
La fresatura regolare viene solitamente utilizzata per creare superfici piane con gli utensili di fresatura che si muovono perpendicolarmente o parallelamente al pezzo. Nella fresatura angolare, le operazioni di lavorazione vengono eseguite con angoli specifici per formare scanalature e bordi.
Utensili da taglio
In una normale operazione di fresatura, vengono utilizzati utensili per la fresatura frontale e per la fresatura terminale, mentre nella lavorazione angolare vengono applicati utensili unici a fresa singola e doppia per ottenere una precisione e una funzionalità adeguate nel processo di produzione.
Applicazioni
Mentre la fresatura normale è adatta per la lavorazione di componenti con caratteristiche e geometrie di base, come scanalature, blocchi, ecc.
Processo di fresatura angolare
Ecco un processo di fresatura angolare da seguire passo dopo passo:
Processo di pianificazione e preparazione
Questa è la prima fase e comporta la preparazione dei materiali e delle frese, la progettazione di disegni e progetti e così via.
A questo punto, è necessario decidere l'angolo del pezzo, se è di 30, 45 o 60 gradi, o se è necessario un grado personalizzato. Questo vi aiuterà a selezionare la fresa più adatta.
Oltre a questo, è necessario scegliere una fresa singola o doppia in base al progetto su cui si sta lavorando. Anche il materiale della fresa ha la sua importanza; ad esempio, il metallo duro è in grado di gestire molti pezzi metallici con resistenza alla trazione da moderata a elevata.
Set up della fresatrice
In questa fase, si imposterà la fresatrice per il processo di lavorazione angolare. È necessario verificare se la macchina è dotata di una funzione di inclinazione della testa.
Successivamente, è possibile utilizzare uno strumento di misura come un comparatore per verificare se l'inclinazione è corretta e se è allineata ai requisiti di fresatura.
Nelle situazioni in cui la macchina non dispone di una funzione di inclinazione, è possibile generare gli angoli necessari fornendo dispositivi saldi, come le tavole rotanti, per sostenere il processo di fresatura.
A questo punto, è necessario controllare l'assetto della macchina per verificarne la solidità e l'allineamento. In questo modo è possibile ottenere la precisione richiesta, migliorare la durata degli utensili e lavorare in modo efficiente.
Impostazione del pezzo da lavorare
Poiché il processo di lavorazione angolare genera molte vibrazioni e forze, è necessario assicurarsi che il pezzo sia fissato saldamente.
L'utilizzo di attrezzature specializzate o di morse sinusoidali create per la fresatura angolare è fondamentale per garantire un'impostazione stabile del pezzo. Una volta fissato il pezzo, è possibile utilizzare uno strumento di misura per verificare nuovamente l'allineamento.
Lavorazione dell'angolo
Il processo successivo consiste nell'iniziare le operazioni di lavorazione vere e proprie. Una volta iniziata la fresatura dell'angolo, è necessario iniziare con velocità di avanzamento e velocità del mandrino stabili.
Ciò consente di ridurre il chattering dell'utensile e di evitare deviazioni che potrebbero influire sul livello di finitura e precisione.
È inoltre necessario utilizzare il refrigerante per ridurre l'accumulo di calore. Anche testare il processo di lavorazione in anticipo per quanto riguarda la velocità e gli avanzamenti aiuta a garantire che si ottengano i parametri corretti per l'operazione di fresatura.
Controllo qualità
Infine, si procede a un'ispezione approfondita per garantire che i risultati della lavorazione soddisfino i requisiti del progetto desiderato.
Si tratta di verificare se il livello di precisione, la finitura superficiale, le dimensioni, le tolleranze, ecc. soddisfano le specifiche previste. Sebbene il controllo di qualità finale sia fondamentale, è bene ispezionare questi parametri durante il processo di lavorazione.
Materiali comunemente utilizzati per la fresatura angolare
Molti materiali metallici sono utilizzati nelle operazioni di fresatura angolare. Ognuno di essi ha proprietà proprie che lo rendono compatibile con questo processo di lavorazione. Di seguito sono riportati alcuni dei materiali e i parametri da conoscere.
Materiale | Durezza | Resistenza alla trazione | Lavorabilità (% di B1112) | Applicazioni |
Acciaio (carbonio e lega) | 120-250 | 400-1500 | 50-70% | Essenziale nell'ingegneria strutturale, nella lavorazione di parti e componenti. |
Acciaio inox | 150-600 | 480-2000 | 40-50% | Utilizzato per la creazione di apparecchiature mediche e componenti per la lavorazione degli alimenti. |
Leghe di alluminio | 25-150 | 90-570 | 150-300% | Fondamentale nella progettazione di parti aerospaziali e automobilistiche e di componenti elettronici. |
Ottone | 55-100 | 200-550 | 100-150% | Utilizzato per la creazione di apparecchiature estetiche, parti idrauliche e strumenti musicali. |
Leghe di titanio | 180-420 | 650-1400 | 20-30% | Importante per la produzione di componenti aerospaziali e automobilistici e di apparecchiature biomediche. |
Rame | 35-110 | 200-400 | 20-100% | Essenziale nella produzione di componenti elettrici e idraulici. |
Leghe di nichel | 150-500 | 600-1400 | 10-40% | Utilizzato nella produzione di apparecchiature per il trattamento chimico e di componenti per l'ingegneria navale. |
Vantaggi della fresatura angolare
Ecco alcuni dei vantaggi delle operazioni di fresatura angolare:
Efficienza migliorata
La lavorazione angolare consente di generare più elementi angolati su un pezzo in un'unica operazione. In questo modo, è possibile massimizzare il tempo e la manodopera, ottenendo al contempo una maggiore produzione.
Alta precisione
Con la fresatura angolare è possibile ottenere componenti con una precisione adeguata. I metodi di fresatura aiutano a garantire il raggiungimento degli angoli necessari durante la produzione, eliminando così le deviazioni e generando pezzi che soddisfano le specifiche e le funzioni richieste.
Ciò lo rende prezioso per la creazione di componenti aerospaziali, medici e sportivi.
Economicamente vantaggioso
Con questa tecnica è inoltre possibile massimizzare efficacemente l'utilizzo del materiale. Nella fresatura angolare si lavorano solo le parti necessarie, evitando così lo spreco di materiale.
Finitura superficiale perfetta
La fresatura angolare offre un tocco di finitura uniforme. In questo modo non è necessario un processo di finitura finale e si possono risparmiare tempo, manodopera e costi.
Design e funzioni migliorati
Senza la fresatura angolare, la creazione di alcuni componenti non sarebbe possibile. Con questa tecnica si progettano geometrie complesse e intricate.
In questo modo, diventa più facile generare pezzi con caratteristiche specifiche, estetica, funzioni e così via, portando a una maggiore soddisfazione dei clienti.
Limitazioni della fresatura angolare
Complessità del set up
L'impostazione di una fresa angolare insieme al pezzo e alla macchina richiede più tempo e competenze. Inoltre, è necessario allineare correttamente l'impostazione perché funzioni. In caso contrario, aumentano le possibilità di errore, con conseguenti costi di tempo e fatica.
Usura degli utensili
L'usura degli utensili si verifica maggiormente in questa tecnica a causa delle superfici angolate. Gli utensili da taglio lavorano costantemente sul materiale con angoli specifici, portando all'usura dell'utensile. Per questo motivo, sarà necessario sostituire la fresa più spesso.
Requisiti della macchina
Molte delle normali fresatrici non sono adatte alla fresatura angolare. Per poter eseguire lavorazioni angolari, potrebbe essere necessario investire in macchine CNC avanzate.
Applicazioni comuni della fresatura angolare
Smussatura e bisellatura: Prezioso per la creazione di smussi, per evitare che i componenti si danneggino sui bordi e per migliorare l'accoppiamento.
Fresatura con scanalatura a V: Utile per generare scanalature a V nella lavorazione di componenti e parti decorative.
Fresatura della filettatura: Importante per generare filettature su viti, bulloni e altri elementi di fissaggio.
Creazione di cave a coda di rondine: Utile nell'ingegneria meccanica e strutturale per progettare giunti a incastro e guide a coda di rondine.
Dentellatura e zigrinatura: Utilizzato per creare elementi che migliorano il fissaggio o la presa.
Lavorazione di superfici coniche: Utili nella progettazione di alberi, perni, ecc. utili nell'ingegneria strutturale.
Componenti angolari complessi: Utilizzato nella progettazione di componenti aerospaziali come le pale delle turbine che richiedono un'adeguata precisione angolare.
Parti di fissaggio e utensili: Importante per la realizzazione di maschere e attrezzature utilizzate come supporto nel processo di produzione.
Fresatura elicoidale: Utilizzato per creare scanalature a spirale ed elicoidali in punte, utensili da taglio, ecc.
Slot angolari: Prezioso per la creazione di fessure in componenti meccanici e strutturali.
Suggerimenti per la fresatura angolare
La fresatura angolare, in quanto tecnica di lavorazione avanzata, richiede alcune abilità e competenze per essere eseguita. I suggerimenti che seguono vi aiuteranno nelle prossime lavorazioni.
Selezionare la fresa più adatta
A seconda dei componenti che si desidera creare, è necessario considerare il tipo di taglierina da utilizzare.
Per le lavorazioni angolari di base, come la creazione di smussi e biselli, sono adatte le frese ad angolo singolo. Tuttavia, per le lavorazioni più avanzate, come le scanalature a V, sono adatte le frese a doppia angolazione.
Inoltre, quando si lavora su materiali resistenti come acciaioLe frese con rivestimento in metallo duro sono le migliori perché resistono al calore estremo.
Creare un meccanismo di raffreddamento
Quando si esegue un'operazione di fresatura angolare, si deve prevedere una certa generazione di calore. Questo fenomeno può essere gestito utilizzando un refrigerante adeguato in base ai materiali con cui si lavora.
Per i materiali duri come l'acciaio, utilizzare un refrigerante a base di olio e acqua. I materiali meno duri, come l'alluminio, necessitano solo di refrigeranti a base di nebbia.
Parametri di fresatura di prova
La verifica dei parametri di fresatura, come la velocità e l'avanzamento, aiuta a determinare la migliore posizione di bilanciamento per la lavorazione.
Questo, a sua volta, consente di eliminare gli errori, migliorare la precisione e l'efficienza e aumentare la durata dell'utensile. Di solito, i materiali più morbidi resistono alle alte velocità rispetto a quelli più duri.
Combinare le frese quando necessario
Per una maggiore efficienza, potrebbe essere necessario combinare le frese. Ad esempio, per la fresatura di una scanalatura a V, è possibile combinare una fresa fresa a candela e una fresa angolata vi permetteranno di completare l'operazione senza sostituire gli strumenti.
Misurare gli angoli e ispezionare le finiture delle superfici
Sebbene la fresatura angolare garantisca la precisione, si consiglia di controllare gli angoli misurati utilizzando uno strumento come un calibro angolare. Inoltre, è bene controllare la finitura finale, se è sufficientemente liscia o se necessita di miglioramenti.
Fornire un supporto per il materiale di supporto
Un set di lavorazione angolare deve essere il più rigido possibile. Questa tecnica di fresatura provoca molte vibrazioni e rotture di utensili se non si presta attenzione. Pertanto, è necessario fornire un supporto angolare rigido personalizzato per tenere il pezzo durante la lavorazione.
Conclusione
La fresatura angolare rimane una tecnica preziosa per creare vari pezzi industriali angolati. Con essa è possibile ottenere componenti con precisione, finitura, estetica e design coerenti.
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