Fresatrice: caratteristiche, utensili, lavorazioni

Fresatrice durante una lavorazione: la fresatrice permette di eseguire particolari lavorazioni con tolleranze anche molto esigue
(photo by Gefrorene Wand on Pixabay)

Fresatrice: macchina utensile per eseguire lavorazioni anche complesse su materiali quali metallo, legno, e altri di una certa durezza.


Sovente viene definita semplicemente “fresa”, sebbene questo sia il termine per indicare l'utensile, con cui la fresatrice esegue le lavorazioni.

Caratteristiche

Secondo le tipologie, può risultare particolarmente accessoriata, se ne trovano piuttosto semplici per lavorazioni decimali, altre dotate di visore elettronico per lavorazioni centesimali, dove viene riportato, sul visore, lo spostamento in centesimi di millimetro del piano di lavoro che viene movimentato.

La struttura superiore, spesso chiamata semplicemente testa, è quella in cui trova alloggiamento il motore, di una certa potenza, e in grado di raggiungere determinate velocità, da intendersi come giri al minuto.

Il motore aziona il mandrino, sul quale viene applicato l'utensile (fresa), che girando può eseguire lavorazioni sul materiale da fresare.

Il pezzo su cui eseguire la lavorazione, viene bloccato sul piano di lavoro (carro o slitta), grazie a supporti magnetici, oppure con morsetti e tiranti metallici.

Il piano di lavoro ha uno spostamento longitudinale, in altezza, e in profondità.

Le macchine più obsolete, tuttora ancora utilizzate in molte officine meccaniche, possono essere dotate di testa fissa, ovvero non vi è la possibilità che questa sia movimentata per eseguire lavorazioni inclinate, dove la testa può essere piegata per gradi.

Solitamente, queste vecchie macchine utensili, vengono impiegate per lavorazioni di sgrossatura, dove non vi siano particolari necessità di lavorazione.

Il mandrino, risulta collocato su di un canotto, che scorre grazie a un supporto, che può essere manovrato dall'operatore quando esegue le lavorazioni.

Quando la testa è mobile, può essere inclinata, longitudinalmente, e in profondità, al fine di eseguire determinate lavorazioni, che prevedono di togliere materiale secondo un angolo ben preciso.

Grazie a manovelle, l'operatore può spostare, simultaneamente, il piano di lavoro avanti e indietro, e da destra verso sinistra, e viceversa.

In questi casi, il canotto della testa rimane bloccato; quando invece si ha la necessità di eseguire lavorazioni movimentando il canotto, e contemporaneamente azionando o lo spostamento longitudinale del carro, oppure in profondità, il movimento dei due che non viene utilizzato, viene bloccato per impedire accidentali movimenti durante la lavorazione.

La fresatrice può anche essere dotata di meccanismi automatici che permettono di eseguire determinate lavorazioni, ad esempio quando si deve eseguire una fresatura sul pezzo in linea retta, di una certa lunghezza.

Ovvio che, tutte queste caratteristiche sono proprie delle fresatrici manuali, spesso ancora parecchio impiegate, sia per lavori di sgrossatura, che di finitura.

Secondo le dimensioni della macchina, è possibile eseguire lavorazioni su pezzi di una dimensione massima in grado di essere supportata.

Questa caratteristica è dettata dalla capacità di spostamento della slitta, e della testa, e ovviamente l'operatore deve lavorare con una certa comodità sul pezzo.

Sul piano di lavoro di una fresatrice manuale, è possibile alloggiare una tavola in grado di movimentare il pezzo su sé stesso di 360°, un movimento circolare per lavorare da diversi punti il pezzo.

È sempre dotata di lampade, per risultare meglio visibile all'operatore la lavorazione da eseguire, inoltre un circuito idraulico destinato a raffreddare l'utensile durante la lavorazione.

In parole povere, il pezzo da lavorare rimane fermo, e grazie alle movimentazioni possibili, l'utensile sottoposto a rotazione esegue la lavorazione desiderata.

Al contrario del tornio, dove il pezzo gira, e l'utensile che lo lavora è fisso.

Fresatrice CNC Computer Numerical Control

La CNC prevede una lavorazione completamente automatizzata, sul pezzo da lavorare.

Questa macchina è in grado di eseguire lavorazioni davvero complesse, sofisticate, con tolleranze anche millesimali.

Grazie a un computer, è possibile impostare a priori tutte le lavorazioni da eseguire sul pezzo, questo richiede un'elevata specializzazione da parte dell'operatore.

Una volta impostato il programma, che può durare molte ore a secondo dei casi, la macchina fa tutto da sola, sempre sotto il vigile controllo del professionista.

La tecnologia nel settore delle automazioni, ha fatto passi da gigante, e sulla CNC è prevista la sostituzione automatica degli utensili, con la torretta a rotazione automatica che li ospita; in questo modo è possibile eseguire sul pezzo in lavorazione forature, fresature, alesature, zigrinature, etc.

Si tratta di attrezzature imponenti, devono essere in grado di assorbire ogni vibrazione pur mantenendo un'elevata precisione nella lavorazione.

Tutto è automatizzato al massimo: lavorazione, raffreddamento degli utensili, è possibile partire da un pezzo grezzo, e arrivare alla finitura completa per l'intero lavoro di fresatura.

Gli utensili della fresatrice

Oltre alla classica fresa cilindrica, è possibile avere utensili anche prodotti appositamente per specifiche lavorazioni.

Gli utensili, in acciaio e anche diamantati, secondo la durezza del materiale da lavorare, hanno dimensioni diverse secondo la necessità.

È possibile trovare frese sferiche, coniche, oltre le citate cilindriche.

Più un utensile risulta sottile e lungo, maggiore è la possibilità che questo possa rompersi; non solo, ma più è sottile, maggiore sarà la sua flessione esercitata durante la lavorazione.

Flessione che, se ne fosse sprovvisto, sarebbe destinato a spezzarsi.

Nelle fresatrici automatiche, tutto viene preso in considerazione dal computer, o meglio: è l'operatore che imposta determinati parametri, che successivamente il computer si occuperà di eseguire.

Nel caso di fresatrice manuale, tutti questi aspetti devono essere valutati attentamente dall'operatore.

Interessante quanto sia importante calcolare la flessione di una fresa conica ad esempio, e impostare i parametri di lavorazione, tenendo conto della flessione dell'utensile quando questo asporterà materiale.

Errori anche minimi, possono vanificare il lavoro di mesi, nel caso ad esempio di un pezzo che già aveva subito determinate lavorazioni.

Sicurezza di lavorazione durante la fresatura

Quando si ha a che fare con macchine utensili, la prudenza non è mai troppa.

In caso di inadempienze da parte dell'operatore, o scarse protezioni dell'attrezzatura, si potrebbero subire danni anche di grave entità.

Deve sempre essere provvista di un pulsante di spegnimento rapido, a portata di mano, ben evidente, al fine di interrompere l'intero circuito elettrico della macchina istantaneamente, in caso di necessità.

La CNC invece, è dotata di sportelli che, se non chiusi, la macchina non avvia la lavorazione, o se questa è in corso viene sospesa, se si aprono tali protezioni.

Risulta comunque possibile, tramite vetro trasparente, visionare la lavorazione durante la sua esecuzione.

L'acquisto

Soprattutto per macchine a controllo numerico, le aziende specializzate nella produzione e vendita, offrono una completa assistenza tecnica, al fine di istruire al meglio l'operatore nell'utilizzo della macchina, e di tutta la sua attrezzatura.

Operatore che comunque, ricordiamolo, non ha iniziato ieri a lavorare su tali attrezzature, ma è già provvisto di un buon grado di esperienza.

Secondo le tipologie, i prezzi possono essere molto consistenti, specie in quelle attrezzature in grado di eseguire lavorazioni complesse e sofisticate, con tolleranze millesimali.

In caso di acquisto di usato, vale il buon senso che sempre dovrebbe essere impiegato quando si compra un oggetto che nuovo non lo è più.

Occorre valutare che non abbia subito danni, dovuti a danneggiamenti meccanici, che potrebbero non garantire più determinate tolleranze di lavorazione.

Se si acquista l'usato, è necessario essere in grado di valutare al meglio il macchinario, per farlo, occorre esperienza.
Le parti di ricambio, spesso sono imponenti, complesse, quindi costose.

Nel caso di macchina manuale usata, è più facile valutare da subito eventuali imperfezioni, anche se, il loro prezzo da nuove è certo diminuito un poco, proprio grazie al consolidato commercio delle CNC.