Cos’è la fresa?

La fresa è uno strumento utilizzato per lavorare attraverso l’ asportazione di truciolo di metalli e di legno. La fresa ha degli spigoli taglienti, e lavora attraverso un moto rotatorio. La sua azione è tagliente, e avviene attraverso la rotazione. Il pezzo che viene fresato, si muove in avanti, in senso contrario rispetto alla rotazione della fresa.

La fresa

In questo modo si ottiene, un truciolo di forma regolare, con uno sforzo uniforme. La fresa, è munita di denti, che si possono assimilare ad un qualsiasi utensile, che abbia la faccia tagliente ed il dorso profilato diversamente: a denti di sega o spogliati.

Le operazioni possibili utilizzando una fresa sono davvero molte. E’ possibile sagomare in tanti modi diversi, le lastre o i blocchi di metallo. E’ possibile inoltre unire sull’ asse di rotazione più frese per ottenere delle lavorazioni complesse. Esistono delle frese che necessitano di una costruzione a denti; ripetendo le diverse affilature il profilo del dente non subirà alcuna variazione.

Una fresa particolare, è quella a vite che prende il nome di creatore: si utilizza per realizzare gli ingranaggi, le ruote per le catene a rulli e gli alberi scanalati. E’ uno strumento di forma cilindrica, che possiede un filetto a trapezio con dei solchi di forma elicoidale, e che ha un andamento normale rispetto all’ elica media del filetto. Per realizzare il pezzo, si procede effettuando un movimento rotatorio intorno al proprio asse, ed avanzando lungo di esso; può essere a filetto unico o a filetti multipli.

Gli attacchi che collegano le frese alla fresatrice sono di vario tipo. Dove viene inserita all’ interno di un foro che si trova al centro dello strumento. La rotazione viene trasmessa attraverso una chiavella, o la fresa è provvista di un gambo fissato al mandrino della macchina. I denti, saranno dritti o elicoidali. I denti di forma elicoidale, sono molto indicati per una lavorazione su una superficie larga. Per realizzare delle frese non molto grandi, è necessario un disco ricavato da un cilindro per il taglio alla sega. Successivamente si tornisce e con un’altra fresa vengono tagliati i solchi che servono per formare i denti.

La spaziatura dei denti e la perfetta equidistanza tra di essi, viene realizzata utilizzando degli apparecchi divisori, montati sulla fresa ( per frese fino a 100 millimetri ). Per le frese che hanno un diametro maggiore, i denti saranno riportati. Su un cilindro forato vengono scavati, per la fresatura, dei solchi dove verranno incastrati i denti con lo stesso profilo, che verranno successivamente fermati con delle chiavelle. Il materiale utilizzato con queste costruzioni è l’ acciaio rapido. Le frese a denti riportati hanno un tamburo in acciaio al carbonio, i denti invece saranno realizzati con dei materiali molto duri, ( come il carburo di tungsteno ).

Inoltre, per la velocità di taglio, è importante sottolineare che essa, non influenza in alcun mode il volume asportato nell’ unità di tempo: esso infatti dipende solo dalla velocità con cui il pezzo avanza, ed anche da quanto è spesso il truciolo. Generalmente, non è conveniente utilizzare una velocità di rotazione alta, poiché essa potrebbe creare una sollecitazione troppo forte. Le tecniche moderne fanno un grande utilizzo di strumenti di questo tipo.

Tipi di frese

Le frese esistenti sono davvero molte. Il tipo di fresa utilizzata varierà a seconda del materiale che si sta lavorando, o anche in base al tipo di lavorazione che si vuole effettuare. Le frese possono essere:orizzontali o verticali , in base alla posizione del mandrino portafresa. Esistono anche delle frese che vengono utilizzate per lavorazioni particolati, come quelle per il taglio degli ingranaggi.

Le frese orizzontali usano generalmente le frese a rullo o a disco, poste su un’ albero portafresa. Le frese orizzontali hanno una struttura rigida, che garantisce risultati eccellenti. Queste frese vengono usate in particolare per la realizzazione di incavi e fessure. In alcuni casi si trovano in catena, raggiungendo in questo modo sistemi di produzione non proprio semplici. Il mandrino è posto in senso orizzontale. Le frese orizzontali sono quindi composte da un piano orizzontale X-Y, e da tagli posti su una guida laterale.

Le frese verticali, usano di solito delle frese a codolo, montate su un mandrino. Si compongono da un piano orizzontale X-Y e da un’asse verticale Z dove viene posto il motore. Il motore si aziona tramite la trasmissione a cinghia, e quella ad ingranaggi. Le frese verticali presentano un mandrino inclinabile, che consentono di usare la fresa in senso obliquo rispetto al piano della tavola portapezzo. Le frese di questo tipo, vengono usate per creare dei fori e delle alesature compiendo dei movimenti sull’ asse Z.

La fresa universale, è un altro tipo di fresa esistente, con caratteristiche particolari, e capace di compiere tante lavorazioni. La fresa universale, è costituita da una piastra, posta sotto la tavola, che ruota attorno all’asse verticale. Sono provviste non solo della piastra, ma anche di un divisore che consente la realizzazione delle scanalature.

Frese per legno

Le frese per il legno, sono simili a quelle per i metalli, ma sono più semplici e meno robuste, e offrono una maggiore precisione. Non hanno molti denti ( circa cinque o sei ) ed hanno angoli di taglio non molto ampi, che lavorano velocemente. Hanno un’ asse di rotazione verticale: la tavola portapezzi, non è quasi mai provvista di movimento automatico, ma viene spostata manualmente. Le frese per il legno utilizzano spesso degli utensili speciali con un unico tagliente, prendendo in questo caso il nome di modanatrici o toupie.

Le frese per il legno si differenziano in:

  • cilindriche da spianatura
    utilizzate per penetrare il materiale, attraverso un movimento verticale. Si può in questo modo dare inizio ad una lavorazione delle tasche e dei fori. Hanno un corpo cilindrico con dei taglienti in carburo di forma quadrata o triangolare. Le frese di questo tipo, hanno delle lame poste sulla parte anteriore e delle volte sull’ estremità. Quando i taglienti si consumano possono essere sostituiti.
  • cilindriche da taglio
    sono usate per spianare le pareti verticali e non lasciano alcuna traccia. Presentano delle lame lungo lo stelo della fresa, che arrivano fino all’attacco del mandrino.
  • troncoconiche
    sono utilizzabili in vari modi, in particolare per le finiture.
  • sferiche
    sono ottime per effettuare i lavori di finitura e vengono anche usate per togliere “i gradini” dei passaggi delle frese di grandi dimensioni. Vengono inoltre utilizzate nella sgrossatura. Si usano spesso per la realizzazione dei raccordi e degli smussi a raggi non molto grandi.
  • di forme particolari
    Ci sono alcuni tipi di frese che hanno una forma particolare, e sono utilizzate per effettuare particolari lavori. Possono essere di tipologie differenti: coniche, ellittiche e a punta.

Fresatura

La fresatura è la lavorazione che viene fatta attraverso la fresatrice. Consiste nell’ asportare dei pezzi di legno, o di qualsiasi altro materiale, attraverso la rotazione di uno strumento. I pezzi in metallo vengono tagliati e sagomati, e creano delle forme a seconda del profilo della fresa. La fresatura non presenta caratteristiche di rifinitura, come quelle della tornitura: i pezzi che vengono fresati hanno delle ondulazioni sulla superficie; il lavoro meccanico effettuato dalla fresa è maggiore, rispetto a quello di altri utensili. La fresatura è una lavorazione molto diffusa, poiché presenta rapidità nell’ esecuzione e una notevole uniformità, in conseguenza al lavoro di serie.

Con la fresatura, è possibile realizzare vari tipi di superfici: piane, con delle scanalature, semplici e complesse.

I metodi di lavorazione sono tre:

  • con delle frese a codolo, applicate sulla fresa manovrata manualmente. I risultati che si ottengono non sono ottimi, poiché l’ uso a mano libera presenta ovviamente alcuni limiti. Questo metodo di fresatura è usato per delle modanature di tipo semplice
  • con un trapano e le varie frese che vengono applicate ad una colonna con dei piani adeguati. E’ possibile in questo modo compiere una lavorazione fissa, ottenendo degli ottimi risultati, grazie anche alla potenza del trapano
  • utilizzando delle frese integrali.

La fresatura, comporta la rotazione dell’ utensile e spostamento del pezzo. L’ operazione di fresatura si compie in varie fasi:

  • sgrossatura
    il pezzo viene asportato velocemente.
  • finitura
    che comporta un’asportazione limitata.

Nel compiere la fresatura, è importante considerare:

  • velocità del taglio
  • avanzamento del pezzo

In base all’ utensile usato, possiamo distinguere tra fresatura:

  • periferica
    l’asse di rotazione della fresa è posto parallelamente rispetto alla superficie di lavoro. La fresatura di questo tipo utilizza delle frese orizzontali o universali. Viene impiegata, per le scanalature ed anche per alcuni lavori di spianatura.
  • frontale
    l’asse di rotazione si trova perpendicolarmente alla superficie di lavoro. Questo tipo di fresatura viene usata per eseguire spianature con delle frese ad inserti in metallo

Un altro tipo di fresatura, è quella utilizzata in agricoltura: il terreno viene lavorato, con degli utensili che ruotando provocano uno sminuzzamento in piccole zolle. Le macchine usate per fare ciò sono le fresatrici. Sono macchine agricole e non industriali.

Tecniche di fresatura

Se si vuole ottenere una tecnica di fresatura buona, ci sono alcune fasi da seguire:

  • la preparazione prevede che il pannello venga fissato perché possa essere lavorato senza che si muova. E’ necessario valutare la fresa, controllando che sia in buono stato, e che non vi sia la possibilità che il motore si rompa durante l’ uso.
  • dovrete stringere la fresa all’ interno della pinza della fresatrice.
  • sarà necessario controllare e regolare la profondità massima della fresatura. La profondità varia a seconda del taglio.

Se state utilizzando la fresa per la prima volta, è importante compiere una prova. Tenete l’ apparecchio con le mani, attaccandolo al pezzo di legno che andrete a lavorare. Per visualizzare il lavoro che state compiendo, dovrete inclinarvi sulla macchina ed usare una velocità non troppo alta, a seconda della velocità della fresatura e della durezza del materiale.

Per eseguire una fresatura diritta, dovrete utilizzare una guida parallela, che si possa inclinare sul bordo del pezzo da lavorare. Se volete effettuare una fresatura curva, dovrete invece usare una guida curva, seguendo poi i contorni del pezzo che lavorerete. Se volete effettuare dei lavori di fresatura su materiali piuttosto duri, è bene considerare l’ uso dei lubrificanti che aiutano il raffreddamento della punta delle fresa, diminuendo quindi lo sforzo della lavorazione. Il lubrificante inoltre riesce a trattenere la polvere, riducendo il consumo della fresa.

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