Una fresatrice è una delle macchine di base per la lavorazione dei metalli e forse la più utilizzata. La vostra fresatrice è seconda solo al tornio, in termini di versatilità e importanza.

Come funziona la fresatrice?

La fresatrice lavora alimentando il pezzo fissato sul letto della macchina contro una fresa girevole che rimuove il materiale dal lavoro per creare superfici piane, curve e o complesse 3D. A seconda del tipo di macchina, ciò si ottiene spostando il letto, la ram o una combinazione dei due. È inoltre possibile utilizzare una fresatrice per praticare fori, alesatura, alesatura, taglio del filo ecc.

Su una semplice macchina convenzionale la ram è fissa e il movimento dell’asse Z è di solito per dare profondità di taglio. Durante il processo di fresatura vero e proprio si muove solo l’asse X-a e Y. L’eccezione sarebbe un processo di creazione di fori come foratura o foratura in cui i movimenti degli assi X e Y vengono arrestati e l’asse Z si muove su e giù.
Su una fresatrice a 3 assi, tutti e tre gli assi possono muoversi simultaneamente per creare qualsiasi tipo di forma complessa e irregolare sul pezzo. Su una macchina a 5 assi si ha anche il movimento rotatorio e angolare oltre ai tre assi. Esistono diverse altre fresatrici non convenzionali progettate per usi specifici.

Esploriamo il mondo delle fresatrici.

Tipi di fresatrici e loro usi

Ecco un elenco di diversi tipi di fresatrici comunemente utilizzate nella lavorazione dei metalli.

Fresatrice da banco

La tua fresatrice da banco, chiamata anche Mini fresatrice, è di costruzione semplice e può essere montata su un banco di lavoro o un tavolo. È possibile utilizzare questa macchina per la fresatura di legno, metallo, plastica, e impegnarsi nel vostro hobby la creazione di progetti o come un tecnico di laboratorio professionale o ottico.

La tua macchina è di costruzione in ghisa, ha gamme a due velocità, cono mandrino R8 per contenere fino a trapano da ½ pollice, fresa da 5/8 di pollice e fresa frontale da 11/8 di pollice. È possibile spostare con precisione il tavolo longitudinalmente o trasversalmente e il mandrino su e giù utilizzando volantini graduati. È anche possibile ruotare la testa del mandrino a destra oa sinistra fino a 45 gradi per eseguire la fresatura conica. Se si desidera una macchina più economica, è possibile ottenerla a meno della metà del costo di questa macchina, ma sono di dimensioni più piccole con meno funzioni.

Fresatrice a colonna e ginocchio

Se vedi una fresatrice a colonna e ginocchio, capirai perché sono così chiamate. Se ti siedi sul pavimento con le ginocchia delle gambe piegate che sporgono verso l’esterno, beh, è così che appare la macchina della colonna e del ginocchio.

Le parti strutturali della vostra fresatrice a colonna e ginocchio sono di materiale in ghisa e la ragione è la buona capacità di assorbimento degli urti della ghisa.

La fresatrice a colonna e ginocchio ha le seguenti parti principali.

La base della macchina funge da base e su di essa viene costruita la struttura completa della macchina.

La colonna cava della vostra macchina è montata verticalmente sulla base e sostiene il ginocchio, la sella e la tavola; ospita il fuso e tutto il suo meccanismo di azionamento e fornisce il movimento al ginocchio, alla sella, alla tavola, al fuso, ecc.

Il ginocchio della vostra macchina è montato sulle guide della colonna e può essere spostato verticalmente, su e giù.

La sella della tua macchina è montata sulle guide del ginocchio e ha un movimento trasversale.

La tavola della vostra macchina è montata sulla sella e può muoversi avanti e indietro longitudinalmente. È possibile bloccare il pezzo direttamente sul tavolo utilizzando le fessure a T o con l’aiuto di una morsa della macchina.

Il braccio e il supporto della macchina sono montati sulla parte superiore della colonna e supportano il pergolato (inserito nel mandrino come estensione). Hai la disposizione overarm e brace solo in colonna orizzontale e fresatrice tipo ginocchio.

La fresatrice a colonna e a ginocchio ha un sistema di raffreddamento pressurizzato costituito da un serbatoio del refrigerante riempito con refrigerante, pompa del refrigerante e tubazioni per dirigere il flusso del refrigerante sull’area di taglio.

Con la disposizione di cui sopra, è possibile spostare il tavolo su e giù, longitudinalmente (sinistra e destra) e trasversalmente (avanti e indietro).

La fresatrice a colonna e a ginocchio può avere un funzionamento manuale o un controllo di potenza per tutti i movimenti (incluso il movimento rapido) e puoi adottare la tua macchina per cicli automatici utilizzando le fermate e altri dispositivi di controllo.

Fresatrice orizzontale

La tua fresatrice orizzontale ha tutte le caratteristiche di una fresatrice a colonna e a ginocchio e viene fornita con un mandrino orizzontale. La tua macchina è generalmente più grande della fresatrice verticale e possono essere lavorati pezzi relativamente pesanti e più grandi.

È possibile montare direttamente una fresa frontale e eseguire la fresatura frontale di pezzi bloccati sul tavolo.

È inoltre possibile utilizzare un pergolato per il montaggio di una o più frese e fare fresatura pianura, fresatura lastra, fresatura straddle,sbozzare, ecc. È necessario supportare l’altra estremità del pergolato utilizzando la disposizione overarm.

La fresatrice orizzontale è classificata come tipo universale, se si è in grado di ruotare il tavolo sul piano orizzontale, normalmente fino a 45 gradi a sinistra oa destra.

Fresatrice verticale

La tua fresatrice verticale è una fresatrice a colonna e ginocchio meno la disposizione del braccio e ha una testa mandrino verticale nella parte superiore della colonna. La testa di fresatura della fresatrice verticale può essere la testa fissa, la testa scorrevole o la testa girevole o una combinazione di testa girevole e scorrevole. È possibile spostare la penna del mandrino su e giù.

La tua fresatrice verticale è adatta per operazioni di fresatura come fresatura di facce, sbozzature, fresatura di chiavette e fresatura di forme utilizzando una fresa per forme.

È possibile montare il pezzo su una tavola rotante (montata su una tavola della macchina) e tagliare fessure circolari o fessure in posizioni angolari uguali.

È possibile montare la disposizione della testa di indicizzazione sul tavolo della macchina e eseguire operazioni come il taglio degli ingranaggi,le chiavette ecc.

Fresatrice di tipo Ram

La fresatrice di tipo Ram ha tutte le caratteristiche della fresatrice a colonna e a ginocchio, tranne che si dispone di una ram mobile (con una testa di fresatura verticale) montata sulla parte superiore della colonna. È possibile spostare la ram nella direzione trasversale sia manualmente che con potenza.

Fresatrice universale di tipo Ram

La fresatrice universale di tipo Ram è una versione più piccola della fresatrice orizzontale universale con un pergolato e un’aggiunta di ram mobile (con testa di fresatura verticale) montata nella parte superiore della colonna. Le teste di fresatura orizzontali e verticali della vostra macchina sono azionate da motori indipendenti. È possibile supportare l’altra estremità del pergolato di fresatura orizzontale aggiungendo una parentesi graffa alla ram quando necessario. Così si ha la flessibilità di una fresatrice orizzontale e verticale con un tavolo girevole.

Esiste un’altra versione della fresatrice di tipo Ram, che ha tutte le caratteristiche spiegate come sopra meno il mandrino orizzontale.

Fresatrice tipo Ram con testa di taglio girevole

La fresatrice tipo Ram con testa di taglio girevole ha una ram mobile (con testa di fresatura verticale) montata nella parte superiore della colonna. La testa di fresatura è montata sulla ram attraverso un giunto girevole singolo o doppio ed è possibile ruotare la testa di fresatura attorno agli assi orizzontale e verticale fino ad un angolo consentito dal produttore. Non vi è alcun mandrino orizzontale nella vostra testa di taglio girevole Ram-tipo fresatrice

Inoltre, si può essere in grado di ruotare la ram della vostra macchina intorno all’asse verticale.

La tua macchina è molto versatile e ti aiuta a lavorare componenti di utensili, maschere e dispositivi. È possibile eseguire fresatura a faccia, fresatura di estremità o slot, foratura, alesatura fine e molte altre operazioni.

È possibile aggiungere un DRO (lettura digitale) alla macchina per un controllo preciso del movimento e dell’avanzamento del pezzo.

Fresatrice a letto fisso

La fresatrice a letto fisso è simile a una fresatrice a ginocchio e colonna; tuttavia, qui il ginocchio viene sostituito da un letto fisso, da cui il nome fresatrice a letto fisso. Il tavolo della vostra macchina è montato sul letto fisso ed è possibile spostare il tavolo avanti e indietro nella direzione longitudinale.

La fresatrice a letto fisso può essere di tipo verticale o orizzontale a seconda dell’orientamento del mandrino.

La testa di fresatura orizzontale è montata sulle guide della colonna e si può spostare su e giù, e il movimento trasversale è ottenuto attraverso un’unità di punta del mandrino. La vostra fresatrice fissa del letto è versatile quanto il vostro tipo della colonna e del ginocchio ed ha il vantaggio di 50% più rigidità.

La vostra macchina è utilizzata per il lavoro di alta produzione e può essere fornita del ciclo automatico per la testa del fuso o sia la testa del fuso che la tavola.

Fresatrice Simplex

La vostra fresatrice Simplex ha tutte le caratteristiche di una fresatrice a letto fisso. Come suggerisce il nome, la fresatrice Simplex ha una sola testa di fresatura e può essere di orientamento verticale o orizzontale.

È possibile spostare la testa del mandrino della macchina verso l’alto e verso il basso e il tavolo si sposta avanti e indietro longitudinalmente. Otterrete il movimento trasversale dall’unità della penna del fuso.

La fresatrice Simplex è facile da usare, affidabile e adatta per un’elevata produzione.

Fresatrice duplex

La vostra fresatrice Duplex ha tutte le caratteristiche di una fresatrice a letto fisso, ma con due grandi differenze. La macchina ha due colonne invece di una e ha due teste di fresatura orizzontali, una su ogni colonna. Il nome della macchina ‘Fresatrice duplex’ implica che ci sono due teste di fresatura. È possibile spostare le teste di fresatura verticalmente su e giù e il tavolo avanti e indietro longitudinalmente. Il movimento trasversale nella vostra macchina è ottenuto dall’unità della penna del fuso.

La vostra fresatrice duplex è robusta ed adatta a lavori di produzione e potete lavorare simultaneamente due facce parallele del pezzo in lavorazione (I-beam o blocco rettangolare).

Fresatrice Triplex

La vostra fresatrice Triplex ha tutte le caratteristiche di una fresatrice a letto fisso ma con tre grandi differenze. La tua macchina ha due colonne e una traversa invece di una sola colonna; ogni colonna è montata con una testa di fresatura orizzontale e una testa di fresatura verticale è montata sulla traversa. Il nome della macchina ‘Fresatrice Triplex’ implica tre teste di fresatura.

È possibile spostare le teste di fresatura orizzontali verticalmente su e giù e la testa di fresatura verticale ha su e giù e movimento trasversale. È possibile spostare il tavolo avanti e indietro longitudinalmente. Otterrete il movimento del mandrino attraverso un’unità di penna.

La vostra fresatrice Triplex è robusta e adatta per lavori di produzione ed è possibile utilizzare una combinazione di due o tre teste di fresatura per la lavorazione simultanea del pezzo.

Mulini a torretta

Il tuo mulino a torretta è una fresatrice verticale con la maggior parte delle caratteristiche di una fresatrice a colonna e a ginocchio. È possibile spostare il pezzo (montato sul tavolo della macchina) longitudinalmente, verticalmente e trasversalmente. È possibile utilizzare l’unità quill del mandrino durante la lavorazione.

Il vostro mulino della torretta è comparativamente più piccolo della fresatrice verticale regolare; altamente versatile, rendente lo adatto a produzione delle componenti dell’automobile. Il vantaggio del tuo mulino a torretta è che è relativamente più economico e hai una visione chiara dell’intera macchina durante il lavoro con tutti i comandi raggiungibili dalla tua mano.

Fresatrice a tavola rotante

La fresatrice a tavola rotante è una fresatrice a letto fisso e dispone di due colonne, ciascuna montata con una testa di fresatura verticale con motori indipendenti. È possibile spostare le teste di fresatura su e giù sulla colonna. Il tavolo circolare sul letto fisso della vostra macchina può ruotare in asse verticale e attraversare sulle guide del letto verso le colonne.

È possibile utilizzare una testa di fresatura per la fresatura grezza e un’altra testa di fresatura per la fresatura di finitura. È possibile disporre la posizione del pezzo e delle due teste di fresatura in modo tale da ottenere una fresatura ruvida e finitura del pezzo in un solo giro del tavolo (quando la rimozione del materiale è minima). È necessario garantire il minimo “tempo di inattività o di non taglio” della testa di fresatura durante l’operazione. La fresatrice a tavola rotante è adatta per la produzione in serie di componenti.

Fresatrici pialla

La fresatrice pialla è una fresatrice a letto fisso anche se di dimensioni maggiori. La tua macchina ha un letto fisso montato sulla base, due colonne verticali collegate con un supporto overarm nella parte superiore e una guida trasversale.

La tavola della vostra macchina è montata sul letto fisso ed ha movimento longitudinale avanti e indietro. La vostra macchina ha due teste di fresatura orizzontali una su ciascuna delle colonne e due teste di fresatura verticali montate sulla guida trasversale. Tutte e 4 le teste del mandrino hanno i propri motori.

È possibile spostare le teste del mandrino orizzontale su e giù sulle colonne e le teste del mandrino verticale si muovono su e giù così come attraverso la traversa. È possibile utilizzare tutti questi movimenti per individuare il pezzo rispetto alle teste di fresatura. Inoltre, è possibile ruotare le teste di fresatura verticali per la fresatura angolare. È inoltre possibile utilizzare l’unità quill per tutti i mandrini.

È possibile montare il pezzo sul tavolo utilizzando le scanalature a T e posizionarlo per la fresatura. È possibile utilizzare una testa di fresatura o una combinazione di 2, 3 o 4 teste di fresatura per la fresatura. Si ottiene la fresatura impostando una velocità di avanzamento adatta per la tavola.

La vostra fresatrice è adatta a pezzi pesanti e alla produzione in serie.

Fresatura tracciante e pantografo

Sapete cos’è un pantografo? Il pantografo è un collegamento meccanico collegato in modo da facilitare la copia e il ridimensionamento proporzionato del modello.

Un’estremità del pantografo ha un tracciante per tracciare la dima e trasferire il movimento bidimensionale alla fresa rotante montata sull’altra estremità del collegamento. È possibile impostare il rapporto richiesto sul pantografo, ad esempio la dimensione proporzionale dell’articolo copiato è il 50% del modello.

La costruzione della vostra macchina ad azionamento manuale è molto semplice. La vostra macchina ha una base, un tavolo mobile per il pezzo in lavorazione, un tavolo fisso per la dima e una disposizione per montare il pantografo e guidare per la fresa.

È necessario tracciare il modello tenendo il tracciante nella mano destra e tenere la testa di taglio rotante nella mano sinistra per il taglio sul pezzo. Il pantografo trasferirà le coordinate bidimensionali del modello all’estremità della taglierina nella proporzione impostata da te. È possibile innestare e sganciare la fresa dal pezzo utilizzando una leva sulla testa di taglio.

È possibile utilizzare la fresatrice a pantografo per incidere lettere su una superficie metallica o non metallica, copiare forme complesse, ecc.

Fresatrici a controllo Tracer

La fresatrice a controllo Tracer è in grado di tracciare bidimensionale la dima e trasferire le coordinate alla testa di fresatura attraverso un sistema elettronico, ottico o idraulico.

La vostra macchina ha un piano di lavoro con movimento longitudinale e trasversale, due colonne e una guida trasversale. Hai una testa tracciante con uno stilo e una testa di fresatura, entrambe montate sulla traversa e possono essere spostate / posizionate sulla traversa.

È possibile bloccare il pezzo sul tavolo, sotto la taglierina e il modello sotto il tracciante. Durante la lavorazione, lo stilo della testa tracciante traccia / copia il profilo e trasferisce le coordinate alla testa di fresatura tramite il movimento controllato della tavola. È possibile macinare varie forme bidimensionali intricate su questa macchina, comprese le camme.

Il principio di tracciare con uno stilo può essere esteso a tre dimensioni per il processo di fresatura come “die sinking” (creazione di cavità per lo stampaggio) nella fabbricazione di stampi.

Fresatrice CNC a 3 assi

Nella fresatrice CNC a 3 assi, la lavorazione a 3 assi si riferisce alla capacità della fresatrice CNC di eseguire il movimento in tre assi diversi contemporaneamente. I tuoi tre assi sono X, Y e Z. L’asse Z è sempre parallelo all’asse del mandrino della tua macchina, e X e Y sono gli altri due movimenti.

Tutte le fresatrici viste in precedenza come fresatrice orizzontale, fresatrice verticale, fresatrice a letto fisso e fresatrice a Ram hanno l’asse X, Y e Z di movimento e possono essere progettate come fresatrice CNC a 3 assi.

La fresatrice CNC viene utilizzata con sistemi CNC in cui la macchina segue le istruzioni passo-passo fornite dal sistema CNC. È possibile inserire le istruzioni nel sistema CNC direttamente utilizzando la tastiera del sistema o progettarlo offline su un sistema CAD (Computer Aided Design)/ CAM (Computer-Aided Manufacturing) e trasferirlo al sistema CNC. La fresatrice CNC può iniziare la produzione, una volta stabilito un componente di prova, e verrà eseguito automaticamente senza bisogno di molta attenzione.

Il cambio utensile nella fresatrice CNC può avvenire tramite un cambio utensile, che preleva l’utensile preselezionato dal magazzino utensili e lo carica sul mandrino oppure può essere eseguito manualmente.

Il sistema CNC sulla vostra fresatrice ha un feedback a circuito chiuso e monitora continuamente il programma in tempo reale e implementa correzioni per garantire una produzione di massa ripetitiva dei componenti.

Quando la vostra fresatrice CNC a 3 assi viene resa più automatizzata e adatta per operazioni oltre la fresatura, vengono chiamati centri di lavoro. Il centro di lavoro può essere di tipo verticale o orizzontale, a seconda dell’orientamento del mandrino.

Centri di lavoro verticali e orizzontali

Quando si fa riferimento agli assi X, Y e Z, si intendono leggermente diversi rispetto al Centro di lavoro verticale e al Centro di lavoro orizzontale.

Centro di lavoro verticale (VMC): qui il movimento longitudinale del tavolo della macchina è l’asse X, il movimento trasversale del tavolo è l’asse Y e il movimento verticale del mandrino è l’asse Z.

Centro di lavoro orizzontale (HMC): Qui il movimento longitudinale della tavola della macchina è l’asse X, il movimento verticale della paletta / testa mandrino è l’asse Y e il movimento trasversale del mandrino è l’asse Z.

Le caratteristiche principali di VMC e HMC sono: colonna fissa, guide LM di precisione e viti a sfere su tutti gli assi, mandrino bilanciato dinamicamente supportato su cuscinetti a sfere a contatto obliquo precaricati ad alta precisione, magazzino utensili e elevata precisione di posizionamento e ripetibilità. La macchina ha un sistema di raffreddamento ad alta pressione e può avere un sistema di smaltimento dei chip. Il sistema CNC della tua macchina può essere Siemens o equivalente.

Il vostro VMC ha una gamma di velocità del mandrino di 60-6000 rpm e 60-8000 o più rpm.

Il vostro HMC ha una gamma di velocità del mandrino di 20-3600 rpm con 1 rpm incremento.

È possibile programmare VMC e HMC per eseguire fresatura, foratura, alesatura, alesatura, ecc. sul pezzo con il movimento simultaneo negli assi X, Y e Z.

I vostri centri di lavoro VMC e HMC sono macchine molto versatili e altamente produttive.

Fresatrice CNC a 5 assi / centro di lavoro

Ora hai capito il funzionamento di una fresatrice CNC a 3 assi o di un centro di lavoro. Quindi, cos’è questa fresatrice CNC a 5 assi?

La fresatrice CNC a 5 assi è un centro di lavoro con movimento in X, Y, Z e due assi aggiuntivi.

Prima di procedere ulteriormente, è necessario comprendere l’asse aggiuntivo designato come A, B e C. Gli assi A, B e C sono correlati al pezzo in lavorazione.

Nel linguaggio CNC si chiamano X, Y e Z come assi lineari e A, B e C come asse rotante.

Considerate ora il vostro centro di lavoro verticale a 5 assi.

I tre assi della vostra macchina sono:

X– Movimento longitudinale della tavola della macchina.

Y-Movimento trasversale della tavola della macchina.

Z-Movimento verticale del mandrino.

.Gli assi A, B e C sono

A-Il pezzo in lavorazione ha la disposizione di ruotare attorno all’asse X e questo asse di rotazione è designato come asse A.

B-Il vostro pezzo ha disposizione per girare intorno all’asse Y e questo asse di rotazione è designato come asse B.

C-Il vostro pezzo ha disposizione per ruotare intorno all’asse Z, e questo asse di rotazione è designato come asse C.

Il tuo centro di lavoro a 5 assi ha assi di movimento X. Y, Z e normalmente B e A. Ciò significa che è possibile programmare la macchina a 5 assi, per fresare geometrie e forme complesse e complesse mediante movimento simultaneo a 5 assi. Il centro di lavoro a 5 assi è più produttivo dei centri di lavoro a 3 assi e offre una migliore finitura superficiale.

Conclusione:
Le fresatrici sono le macchine più versatili dopo il tornio e non puoi immaginare nessun negozio di produzione senza una fresatrice. La vostra fresatrice CNC e centri di lavoro sono un avanzamento della fresatrice di base e la sua versatilità aiuta a produrre componenti complessi e intricati più velocemente con un alto livello di ripetibilità.

Oltre ai tipi di fresatrici che hai visto sopra, ci sono molte fresatrici per operazioni di fresatura personalizzate come la fresatura a chiave, la fresatura di alberi scanalati e le macchine di affondamento.

È possibile aggiungere un DRO (lettura digitale) a qualsiasi macchina non CNC per un controllo preciso del movimento e dell’alimentazione del pezzo.