Introduzione

Fresatura in produzione di stampi è una tecnica fondamentale, che ha il suo fulcro nella modellazione e nella lavorazione di vari materiali in stampi precisi. Questo processo prevede l'asportazione di materiale da un pezzo, creando così la forma o la finitura desiderata. In questo contesto, si distinguono due metodi principali di fresatura: la fresatura a scalare e i processi di fresatura più convenzionali. Questi metodi, spesso impiegati nelle operazioni di fresatura CNC (Computer Numerical Control), differiscono fondamentalmente nell'approccio e nell'impatto sul processo di lavorazione.

Il processo di taglio di lavorazione degli stampi deve essere suddivisa in almeno tre processi: sgrossatura, semifinitura e finitura, a volte anche superfinitura. Il processo di sgrossatura sarà adatto alle frese a sfera, alle frese a lama tonda e agli archi a punta larga. Il processo di semi-finitura sarà utilizzato per frese a raggio, frese a lama tonda e frese a testa sferica. Durante il processo di finitura, si utilizzeranno le frese a lama tonda e le frese a punta sferica, mentre per le frese a lama tonda si utilizzerà il processo di fresatura residua. In ogni processo, è molto importante cercare di lasciare un margine uniformemente distribuito per il processo successivo.

È molto importante ottimizzare il processo di taglio selezionando la forma dello smusso, l'utensile da taglio speciale, le dimensioni e i parametri di taglio, la combinazione di marchi e la strategia di fresatura adatta. Quindi, è meglio la fresatura in basso o la fresatura in alto nella lavorazione degli stampi? La risposta è: usare la fresatura in salita.

II.Fresatura a scalare nella produzione di stampi

La fresatura ascendente è una modalità operativa del processo di fresatura caratterizzata dal fatto che la direzione di rotazione della fresa è la stessa della direzione di avanzamento del pezzo. Ecco alcuni dettagli sulla fresatura in discesa:

Situazione applicabile:

La fresatura in salita è adatta a pezzi con piccole tolleranze di lavorazione o a lavorazioni più sottili e viene solitamente utilizzata in finitura. Se non c'è pelle dura sulla superficie del pezzo e il meccanismo di avanzamento della macchina utensile funziona senza problemi, si consiglia anche di scegliere la fresatura in discesa per garantire la qualità della lavorazione. parte in plastica e ridurre l'usura dei denti della fresa.

Influenza della forza di taglio:

Durante la fresatura discendente, la forza di taglio preme il pezzo verso il banco di lavoro, contribuendo a mantenere la stabilità del pezzo e a migliorare la precisione della lavorazione.

Confronto con altri metodi di macinazione:

Rispetto alla fresatura up-cut, la fresa può mordere il pezzo e tagliare i trucioli più spessi all'inizio del taglio, mentre la fresatura up-cut richiede che la fresa scivoli per una certa distanza sul pezzo prima di iniziare. Tagliare fino a raggiungere lo spessore massimo di taglio.

Nota:

Sebbene la fresatura verso il basso sia vantaggiosa per la maggior parte delle situazioni, ci sono alcune situazioni specifiche in cui si può prendere in considerazione la fresatura verso l'alto, ad esempio quando la macchina utensile ha problemi di gioco della filettatura o quando si lavora con pezzi con pelle dura.

In sintesi, la fresatura in basso è un metodo di fresatura consigliato, particolarmente adatto alle esigenze di finitura di alta qualità.

III.Fresatura convenzionale nella produzione di stampi

Esplorazione della fresatura convenzionale

La fresatura convenzionale, spesso definita fresatura ascendente, è una tecnica fondamentale nel mondo della lavorazione. La fresatura verso l'alto si riferisce al rapporto tra la direzione di rotazione della fresa nel pezzo e la direzione di taglio o di avanzamento convenzionale nella fresatura circonferenziale, dove la direzione di rotazione della fresa è opposta alla direzione di avanzamento del pezzo. In particolare:

Variazione dello spessore di taglio:

Durante la fresatura ascendente, lo spessore di taglio aumenta gradualmente da zero fino a raggiungere il valore massimo. Ciò può causare lo slittamento dei denti della fresa sulla superficie lavorata, aggravando l'indurimento della superficie e compromettendo la qualità superficiale del pezzo.

Influenza della direzione della forza di taglio:

Durante la fresatura verso il basso, la componente verticale della forza di taglio sul pezzo è rivolta verso il basso e contribuisce a stabilizzare il bloccaggio del pezzo. Durante la fresatura verso l'alto, la forza di taglio è rivolta verso l'alto e ciò può causare vibrazioni. Soprattutto quando si fresano pezzi con pelle dura, ciò può causare l'allentamento del pezzo.

Stabilità:

Durante la fresatura ascendente, poiché la direzione della componente della forza di taglio è opposta alla direzione del movimento di avanzamento, la tavola della fresatrice è relativamente stabile e non è soggetta a movimenti assiali, riducendo così l'impatto sui denti della fresa e contribuendo a prolungarne la durata.

Applicabilità:

Sebbene la fresatura verso l'alto possa fornire un'esperienza operativa più fluida in alcune situazioni (ad esempio per tagli di grandi dimensioni), in genere non è adatta alla lavorazione di pezzi con pelle dura, perché potrebbe portare il pezzo in lavorazione a contatto diretto con la pelle dura, causando difficoltà di lavorazione.

In sintesi, la fresatura verso l'alto è un metodo di fresatura caratterizzato dalla direzione di rotazione della fresa opposta alla direzione di avanzamento del pezzo. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, i suoi vantaggi e svantaggi devono essere valutati in base alla situazione specifica.

IV.Confronto tra la fresatura a scalare e quella convenzionale

Fattori decisionali

Quando si decide tra fresatura a scalare e fresatura convenzionale nella produzione di stampi, entrano in gioco diversi fattori critici. Questi fattori guidano macchinisti e ingegneri nella scelta del metodo di fresatura più adatto alle loro esigenze specifiche.

Tipo di materiale: La scelta del metodo di fresatura può dipendere molto dal tipo di materiale da lavorare. I materiali più morbidi, come l'alluminio, spesso si adattano meglio alla fresatura a scalare, mentre quelli più duri, come la ghisa, possono richiedere la robustezza della fresatura tradizionale.

Finitura superficiale desiderata: Se la priorità è ottenere una finitura superficiale superiore con una minore rugosità superficiale, la fresatura in salita è di solito la scelta preferita. Al contrario, la fresatura convenzionale può essere scelta per operazioni di sgrossatura in cui la finitura è meno critica.

Capacità della macchina: Non tutte le fresatrici, soprattutto i modelli più vecchi o manuali, sono in grado di gestire le forze generate dalla fresatura in salita. La capacità della macchina di sostenere le forze direzionali e il potenziale di deviazione dell'utensile giocano un ruolo fondamentale in questa decisione.

Diametro dell'utensile: Le dimensioni dell'utensile possono influenzare la scelta. Gli utensili più grandi possono sopportare meglio le sollecitazioni della fresatura convenzionale, mentre quelli più piccoli, che possono essere più inclini alla deformazione, possono trarre vantaggio dal metodo della fresatura in salita.

Fresatura ad arrampicata vs. fresatura convenzionale

La comprensione degli scenari che favoriscono ciascun tipo di fresatura e dei relativi impatti è fondamentale per una lavorazione ottimale.

Scenari che favoriscono la fresatura a scalare:

Lavorazione CNC di precisione dove è richiesta una finitura superficiale liscia.

Lavorazione di materiali più morbidi che tendono a strapparsi o a sbavarsi.

Operazioni su fresatrici moderne a controllo numerico, progettate per gestire le forze direzionali della fresatura in salita.

Scenari che favoriscono la fresatura convenzionale:

Operazioni di sgrossatura in cui la finitura non è l'obiettivo principale.

Lavorazione di materiali duri che potrebbero causare un'usura eccessiva nella fresatura in salita.

Utilizzare su fresatrici vecchie o manuali che potrebbero non sopportare le forze della fresatura in salita.

Impatto sull'usura degli utensili, sulla generazione di calore e sulla rugosità superficiale:

Fresatura a scalare: In generale, una fresa a salire comporta una riduzione dell'usura dell'utensile, poiché lo spessore del truciolo inizia al massimo e si riduce a zero. Ciò comporta anche una minore generazione di calore, preservando l'utensile e il pezzo in lavorazione, e garantisce una finitura superficiale più liscia, riducendo la rugosità superficiale.

Fresatura convenzionale: Può portare a una maggiore usura dell'utensile, poiché l'azione di taglio inizia da uno spessore di truciolo pari a zero, creando maggiore attrito e calore. Ciò può comportare una finitura superficiale più ruvida, ma può essere vantaggioso per alcuni materiali e operazioni di sgrossatura.

In sintesi, la scelta tra fresatura in salita e fresatura convenzionale dipende da una miriade di fattori, tra cui il tipo di materiale, la finitura desiderata, le capacità della macchina e le dimensioni dell'utensile. Entrambi i metodi hanno vantaggi unici e applicazioni ideali, e la decisione deve essere allineata ai requisiti specifici del cliente. processo di produzione degli stampi.

V.Motivi per scegliere la fresatura in basso

Quando il tagliente è in fase di taglio, lo spessore del truciolo può raggiungere il valore massimo nella fresatura in avanti, mentre è il più basso nella fresatura inversa. In generale, la durata dell'utensile nella fresatura inversa è inferiore a quella della fresatura in discesa, convenzionale e in salita, perché il calore è significativamente più elevato rispetto alla fresatura in discesa. Quando lo spessore del truciolo aumenta da zero al valore massimo nella fresatura in salita, si genera più calore perché l'attrito sul tagliente è più forte che nella fresatura. Anche la forza radiale è significativamente più elevata nella fresatura in salita. e ciò ha un impatto negativo sui cuscinetti del mandrino.

Nella fresatura discendente, il tagliente è sottoposto principalmente a sollecitazioni di compressione, che hanno un effetto più favorevole sugli inserti in carburo o sugli utensili in carburo solido rispetto alle forze di trazione generate nella fresatura ascendente. Naturalmente ci sono delle eccezioni: quando si utilizzano frese in metallo duro per la fresatura laterale, soprattutto nei materiali induriti, è preferibile la fresatura inversa, che consente di ottenere più facilmente pareti diritte con tolleranze più strette e angoli di 90 gradi migliori. Spesa. Se c'è un disallineamento tra i diversi avanzamenti assiali, anche il segno di collegamento dell'utensile è molto piccolo; ciò è dovuto principalmente alla direzione della forza di taglio, se nel taglio viene utilizzato un tagliente molto affilato, la forza di taglio "tirerà" la lama verso il materiale, il che può Un altro esempio di fresatura inversa è la fresatura con una vecchia fresatrice manuale. La vecchia fresatrice ha un ampio gioco di viti. La fresatura inversa genera una forza di taglio per eliminare il gioco e rendere più stabile l'azione di fresatura.

Conclusione

La scelta della tecnica di fresatura non è solo una decisione tecnica, ma strategica. Questa scelta può influenzare in modo significativo l'efficienza, il risultato e l'economicità del progetto. processo di produzione degli stampi.

La fresatura a scalare, con i suoi vantaggi nella produzione di una finitura superficiale superiore e nella riduzione dell'usura degli utensili, è spesso la tecnica preferita nei moderni ambienti di lavorazione CNC, soprattutto quando si lavora con materiali più morbidi o quando la precisione è fondamentale. La sua capacità di ridurre al minimo lo spessore del truciolo e la deviazione dell'utensile la rende una scelta ottimale per progetti dettagliati e sensibili alla finitura.

La fresatura convenzionale, invece, mantiene la sua rilevanza e la sua importanza, in particolare nelle situazioni in cui la fresatura in salita potrebbe non essere adatta. La sua efficacia nelle operazioni di sgrossatura, la compatibilità con i materiali più duri e l'idoneità alle macchine di fresatura tradizionali o manuali la rendono una tecnica indispensabile in certi contesti. La fresatura convenzionale rimane un approccio affidabile, soprattutto nelle fasi di prefinitura o quando si lavora con attrezzature non ottimizzate per i rigori del processo di fresatura in salita.

La scelta tra la scalatura e un processo di fresatura convenzionale deve quindi essere fatta dopo un'attenta considerazione di diversi fattori: il materiale da lavorare, la finitura superficiale desiderata, le capacità della fresatrice e le specifiche dell'utensile utilizzato. Ogni progetto nella produzione di stampi è unico e la comprensione di queste sfumature è fondamentale per scegliere lo stile di fresatura appropriato.

In conclusione, l'arte di produzione di stampi è notevolmente migliorata dall'applicazione oculata della giusta tecnica di fresatura. Sia che si opti per la fresatura in salita per la sua finezza e precisione, sia che si scelga la fresatura convenzionale per la sua robustezza e l'idoneità ai compiti più gravosi, l'obiettivo finale rimane lo stesso: ottimizzare il processo di produzione degli stampi per ottenere qualità, efficienza ed eccellenza tecnica.