Quando si usano la fresatura concorde e la fresatura discorde nella costruzione degli stampi?

Introduzione

La fresatura è una tecnica fondamentale nella costruzione degli stampi, indispensabile per sagomare e rifinire con precisione materiali diversi. Il processo asporta materiale da un pezzo per ottenere la forma o la finitura desiderata. In questo ambito si distinguono due metodi principali: fresatura concorde e fresatura convenzionale, o discorde. Spesso impiegati nelle lavorazioni CNC (controllo numerico computerizzato), differiscono radicalmente per modalità ed effetti sul processo di lavorazione.

La lavorazione di uno stampo deve essere suddivisa almeno in sgrossatura, semifinitura e finitura, talvolta anche superfinitura. Per la sgrossatura sono adatte frese a testa sferica, frese a inserti tondi e utensili con ampio raggio di punta. In semifinitura si usano frese a raggio, a inserti tondi e a testa sferica; in finitura, frese a inserti tondi e a testa sferica. Per la ripresa del materiale residuo si impiegano frese a inserti tondi, a testa sferica e cilindriche. In ogni fase è molto importante lasciare per quella successiva un sovrametallo distribuito uniformemente.

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 concorde è adatta a pezzi con sovrametallo ridotto o lavorazioni sottili e viene normalmente usata in finitura. Se la superficie del pezzo non presenta una crosta dura e il meccanismo di avanzamento della macchina funziona regolarmente, è consigliabile anche per garantire la qualità superficiale del pezzo 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 dipende in larga misura dal materiale lavorato. Materiali più teneri come l’alluminio spesso si prestano meglio alla fresatura concorde, mentre quelli più duri come la ghisa possono richiedere la robustezza della fresatura discorde.

Finitura superficiale desiderata: quando la priorità è una superficie migliore e meno rugosa, si preferisce in genere la fresatura concorde. La fresatura discorde può invece essere scelta per la sgrossatura, dove la finitura è meno critica.

Capacità della macchina: non tutte le fresatrici, soprattutto i modelli più vecchi o manuali, sopportano le forze generate dalla fresatura concorde. La capacità della macchina di resistere alle forze direzionali e alla possibile flessione dell’utensile è decisiva.

Diametro dell’utensile: anche le dimensioni influenzano la scelta. Gli utensili più grandi possono sopportare meglio le sollecitazioni della fresatura discorde, mentre quelli piccoli, più soggetti a flessione, possono beneficiare della fresatura concorde.

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.

Situazioni favorevoli alla fresatura concorde:

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.

Situazioni favorevoli alla fresatura discorde:

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.

Effetti su usura dell’utensile, generazione di calore e rugosità superficiale:

Fresatura concorde: generalmente riduce l’usura dell’utensile, poiché lo spessore del truciolo parte dal massimo e scende a zero. Genera inoltre meno calore, preservando utensile e pezzo, e assicura una finitura più liscia con minore rugosità.

Fresatura discorde: può aumentare l’usura dell’utensile, perché il taglio parte da uno spessore del truciolo pari a zero, producendo più attrito e calore. Può lasciare una superficie più ruvida, ma risultare vantaggiosa con determinati materiali e nelle operazioni di sgrossatura.

In sintesi, la scelta tra fresatura concorde e discorde dipende da numerosi fattori, tra cui materiale, finitura desiderata, capacità della macchina e dimensioni dell’utensile. Entrambi i metodi offrono vantaggi specifici e applicazioni ideali; la decisione deve rispondere ai requisiti del processo di costruzione dello stampo.

**V.**Motivi per scegliere la fresatura concorde

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 soltanto tecnica, ma strategica: può influire sensibilmente sull’efficienza, sul risultato e sulla convenienza economica del processo di costruzione dello stampo.

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, la costruzione degli stampi trae grande beneficio dall’impiego ponderato della tecnica di fresatura corretta. Che si scelga la fresatura concorde per finezza e precisione o quella discorde per robustezza e idoneità ai lavori più gravosi, l’obiettivo resta ottimizzare il processo di costruzione degli stampi in termini di qualità, efficienza ed eccellenza tecnica.

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