Le condizioni di lavoro con le frese cilindrico-frontali

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Cecilia Pugliese
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1 Le condizioni di lavoro con le frese cilindrico-frontali Prima di entrare nel merito è oortuno arire una arentesi er dire che la simbologia usata er la geometria delle frese e er indicare le condizioni di lavoro è stata oggetto della normalizzazione DIN con le tabella e credo che sia utile riortare almeno qualche indicatore normalizzato tra i iù imortanti. Tab. N 1 grandezza indicata unità di misura indicatore Numero di giri min -1 n Lunghezza della corsa di fresatura (o foratura) mm l f Diametro di taglio mm D c Profondità radiale di taglio mm a e Velocità di taglio mm/min V c Forza di taglio N F c Potenza di taglio Kw P c Profondità assiale di taglio mm a Sessore del truciolo mm h Sessore medio del truciolo mm h m Avanzamento er giro mm f Avanzamento er dente mm f z Velocità di avanzamento mm/min V f Volume di truciolo asortato nell unità di temo cm 3 /min Q Angolo di inclinazione dell asse gradi β Diametro nominale della fresa mm d Diametro ettivo imegnato mm d Per rima cosa è necessario ricordare che utilizzando le frese con i taglienti diametrali, er sianature, er esemio, i risultati diendono molto dal senso dell avanzamento, cioè dal fatto se la fresatura è in concordanza o in oosizione. Figura N 1 Nella fresatura in concordanza (fig.n 1-a), il senso di taglio ed il senso dell avanzamento coincidono ed in questo caso l attacco del tagliente sul ezzo inizia sulla maggiore sezione del truciolo; il tagliente enetra subito sul materiale da tagliare con le seguenti conseguenze:

2 diminuzione delle vibrazioni; buona qualità della suerficie lavorata; maggior durata dei taglienti; ossibilità di lavorare con velocità di taglio maggiori. Nella fresatura in oosizione (fig.n 1-b), il tagliente inizia a toccare il ezzo dove la sezione dl truciolo è nulla. Il tagliente striscia un o nella suerficie già fresata in recedenza e sforza notevolmente rima di mordere il materiale e quindi si ha: maggiori vibrazioni dovute al maggior sforzo di taglio; minore durata dei taglienti a causa dello strisciamento iniziale; la comonente di taglio B tende a staccare il ezzo dal suo aoggio. Le frese cilindrico-frontali ossono essere imiegate er eseguire scanalature o contornature. Nella figura N sono rieilogati alcuni esemi di lavorazione, mentre nella tabella N sono riortate le caratteristiche salienti delle frese ed i valori consigliati dei tratti di tagliente imegnati, in funzione del diametro d er evitare eccessivi sforzi, er ottenere una maggiore recisione ed er ridurre le flessioni. Figura N Tab. N Rifer. fig. N A B C D E Tio di fresa 3 taglienti taglienti 3 taglienti 4 taglienti elica 55 romitrucioli 4 taglienti romitrucioli a 0,75-1,0 d 0,75 1, d 1,5 d 1,5 d 1,5 d a e ,0-0,03 d 0,10-0,15 d 0,30-0,40 d Alcune altre considerazioni ossono essere fatte riguardo alle frese cilindriche con testa sferica. Intanto bisogna osservare che una fresa che lavori con asse verticale, in corrisondenza del suo asse avrà velocità di taglio uguale a zero e quindi è oortuno evitare di lavorare così. Se la fresa comunque è ad asse verticale, la sua ettiva velocità di taglio massima non va calcolata sul diametro nominale d, ma sul diametro ettivo d calcolato con: d = d a a Semre con riferimento alla figura N 3 inoltre si uò vedere che se la fresa è osizionata con un angolo β risetto alla normale alla suerficie, il diametro ettivo massimo sarà di:

d a d = d sen β ± arccos d e quindi le risettive velocità di taglio massime saranno calcolate con: Π n Vc = d a a er β = 0 1000 V c Π n d d a = sen β ± arccos er β 0 1000 d Figura N 3 Se la fresa a

3 d a d = d sen β ± arccos d e quindi le risettive velocità di taglio massime saranno calcolate con: Π n Vc = d a a er β = V c Π n d d a = sen β ± arccos er β d Figura N 3 Se la fresa a testa sferica ercorre una suerficie iana e, er ogni corsa viene sostata di un entità b r (asso d avanzamento), si uò calcolare la rugosità teorica R lasciata sulla suerficie (vedi fig.n 4). Se br d si avrà R = a mentre se b r < d si ha R < a e recisamente: R d = d b r Figura N 4

Frese er alta velocità Si tratta di una articolare categoria di frese, rodotte dalla Cerin (Affi Verona), realizzate er lavorazioni difficili, come acciai temrati con durezze fino a 65 HRC e grafite.

4 Frese er alta velocità Si tratta di una articolare categoria di frese, rodotte dalla Cerin (Affi Verona), realizzate er lavorazioni difficili, come acciai temrati con durezze fino a 65 HRC e grafite. Esse sono caratterizzate da un maggior numero di taglienti che, er i diametri di 0 mm, ossono arrivare anche a 1, da un elica fino a 45 e da raggi di raccordo tra i taglienti frontali e diametrali che sono articolarmente imortanti: raggi che vanno da 0, mm er frese di diametro mm a raggi di mm er frese di diametro 0 mm. Figura N 5- Fresa cilindrico frontale er alta velocità d asortazione (cortesia CERIN) Naturalmente le frese in metallo duro er la lavorazione dell acciaio temrato sono semre ricoerte in TiAlN. Per le lavorazioni di acciai temrati sono suggerite le condizioni di lavoro riortate in tabella N 3, ma tutti questi dati devono essere alicati con una certa cautela in quanto i tii di imiego sono innumerevoli e a volte molto diversi tra loro. Oltre alla naturale distinzione tra oerazioni di sgrossatura e di finitura, bisognerebbe tener conto anche del tio di acciaio, oltre che alla sua durezza e allo stato della macchina oeratrice. I dati suggeriti quindi sono del tutto indicativi e costituiscono un unto di riferimento er la loro determinazione ottimale che uò avvenire solo doo una serie di rove ratiche. Tab. N 3 Tio di fresa Acc. con 50 HRC V c = 80 m/min Acc. con HRC V c = 140 m/min Diametro N Av. er Posiz. Av. er Posiz. denti giro (mm) fresa giro (mm) fresa 4 6 0,5 0, ,30 0,30 0, ,35 0,35 0, ,45 0,45 0,40 a =1-1,5 d a = d ,50 0,50 0, ,55 a e = 0,05 d 0,55 a e = 0,05 d 0, ,60 0,60 0, ,60 0,60 0, ,60 0,60 0, ,65 0,65 0,45 Acc. fino a 65 HRC V c = 70 m/min Av. er Posiz. giro (mm) fresa O,5 a = d a e = 0, mm

5 Le frese er lavorare la grafite, reviste con Z =, ossono essere rive di ricoertura, ma referibilmente dovrebbero essere ricoerte in diamante er garantire una accettabile durata, secie se la grana della grafite è molto fine. Infatti le caratteristiche di lavoro diendono revalentemente dalla grossezza del grano della grafite. Sono consigliati i valori della tabella seguente. Tab. N 4 Dimensione del grano di grafite in micrometri Velocità di taglio V c m/min da 5 a da 0 a da 15 a da 10 a da 5 a da 1 a meno di Velocità di avanzamento V f mm/min Bisogna fare almeno un raido cenno ad un tio di fresa articolare che consente un elevato rendimento. Si tratta di una fresa a tre taglienti simile, nelle sue dimensioni di massima, a quanto revisto dalla norma DIN 657 ma avente la divisione dei tre taglienti irregolare. Se si fa riferimento alla figura N 6, gli angoli α, β, γ, sono diversi tra loro. Questo consente una attenuazione delle vibrazioni sulla macchina e sul ezzo e assicura una lavorazione iù silenziosa. Come si uò notare nella stessa figura N 6, uno dei taglienti arriva fino al centro in modo da facilitare la lavorazione con i taglienti frontali. Figura N 6

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