Fresa - End mill
Una fresa è un tipo di fresa , uno strumento da taglio utilizzato nelle applicazioni di fresatura industriale . Si distingue dalla punta del trapano nella sua applicazione, geometria e fabbricazione. Mentre una punta da trapano può tagliare solo in direzione assiale, la maggior parte delle punte da fresa può tagliare in direzione radiale. Non tutti i mulini possono tagliare assialmente; quelle progettate per tagliare assialmente sono note come frese a candela.
Le frese a candela vengono utilizzate in applicazioni di fresatura come fresatura di profili, fresatura di traccianti, spianatura e fresatura a tuffo.
tipi
Esistono diverse grandi categorie di utensili per fresatura frontale e frontale, come il taglio centrale rispetto al taglio non centrale (se la fresa può eseguire tagli a tuffo); e categorizzazione per numero di flauti; per angolo d'elica; per materiale; e dal materiale di rivestimento. Ogni categoria può essere ulteriormente suddivisa per applicazione specifica e geometria speciale.
Un angolo dell'elica molto popolare, soprattutto per il taglio generale di materiali metallici, è di 30°. Per le frese a candela di finitura, è comune vedere spirali più strette, con angoli dell'elica di 45° o 60°. Le frese a candela con elica diritta (angolo di elica 0°) sono utilizzate in applicazioni speciali, come la fresatura di materie plastiche o compositi di resina epossidica e vetro. Le frese a candela dritta sono state utilizzate anche storicamente per il taglio dei metalli prima dell'invenzione della fresa a candela elicoidale da Carl A. Bergstrom di Weldon Tool Company nel 1918.
Esistono frese con elica variabile o angolo di elica pseudocasuale e geometrie di elica discontinue, per aiutare a rompere il materiale in pezzi più piccoli durante il taglio (migliorando l'evacuazione del truciolo e riducendo il rischio di inceppamento) e ridurre l'impegno dell'utensile su grandi tagli. Alcuni design moderni includono anche piccole caratteristiche come lo smusso dell'angolo e il rompitruciolo . Sebbene siano più costose, a causa della progettazione e del processo di produzione più complessi, tali frese possono durare più a lungo a causa della minore usura e migliorare la produttività nelle applicazioni di lavorazione ad alta velocità (HSM).
Sta diventando sempre più comune per le tradizionali frese integrali essere sostituite da utensili da taglio inseriti più economici (che, sebbene inizialmente più costosi, riducono i tempi di cambio utensile e consentono la facile sostituzione dei taglienti usurati o rotti piuttosto che l'intero attrezzo).
Le frese a candela sono vendute con gambo e diametri di taglio sia imperiali che metrici. Negli Stati Uniti, la metrica è facilmente disponibile, ma viene utilizzata solo in alcune officine meccaniche e non in altre; in Canada, a causa della vicinanza del paese agli Stati Uniti, è vero lo stesso. In Asia e in Europa, i diametri metrici sono standard.
Geometria e strumenti
Una varietà di scanalature, fessure e tasche nel pezzo in lavorazione può essere prodotta da una varietà di punte di utensili. I tipi comuni di punte per utensili sono: frese a estremità quadra, frese a estremità sferica, frese per scanalature a T e frese a conchiglia. Le frese a estremità quadrata possono fresare scanalature, tasche e bordi quadrati. Le frese a testa sferica fresano scanalature o filetti raggiati. Le frese per scanalature a T fresano esattamente questo: scanalature a forma di T. Le frese a conchiglia vengono utilizzate per grandi superfici piane e per tagli angolari. Esistono anche varianti di questi tipi di strumenti.
Ci sono quattro angoli critici di ogni utensile da taglio: angolo del tagliente finale, angolo di spoglia assiale, angolo di spoglia radiale e angolo di spoglia radiale .
A seconda del materiale da fresare e dell'attività da eseguire, possono essere utilizzati diversi tipi di utensili e geometrie. Ad esempio, quando si fresa un materiale come l' alluminio , può essere vantaggioso utilizzare un utensile con scanalature molto profonde e levigate, un tagliente molto affilato e angoli di spoglia elevati. Quando si lavora un materiale duro come l' acciaio inossidabile , tuttavia, scanalature poco profonde e un tagliente squadrato ottimizzeranno la rimozione del materiale e la durata dell'utensile.
Un'ampia varietà di materiali viene utilizzata per produrre gli utensili da taglio. Gli inserti in metallo duro sono i più comuni perché sono utili per la fresatura ad alta produzione. L'acciaio ad alta velocità è comunemente usato quando è necessaria una forma speciale dell'utensile, di solito non utilizzato per processi di produzione elevata. Gli inserti in ceramica sono generalmente utilizzati nella lavorazione ad alta velocità con un'elevata produzione. Gli inserti diamantati sono tipicamente utilizzati su prodotti che richiedono tolleranze strette, tipicamente costituiti da elevate qualità superficiali (materiali non ferrosi o non metallici). All'inizio degli anni '90, l'uso di rivestimenti per ridurre l'usura e l'attrito (tra le altre cose) è diventato più comune. La maggior parte di questi rivestimenti sono indicati dalla loro composizione chimica, come ad esempio:
- TiN (un rivestimento giallastro di base che è caduto in disuso)
- TiCN (un popolare rivestimento grigio-bluastro)
- TiAlN e AlTiN (un rivestimento viola scuro estremamente popolare)
- TiAlCrN, AlTiCrN e AlCrTiN ( rivestimento PVD ).
- vene PCD. Sebbene non siano un rivestimento, alcune frese sono prodotte con una "vena" di diamante policristallino. La vena si forma in un ambiente ad alta temperatura e alta pressione. La vena viene formata in uno spazio vuoto e quindi il materiale viene macinato lungo la vena per formare il tagliente. Sebbene gli strumenti possano essere molto costosi, possono durare molte volte più a lungo rispetto ad altri strumenti.
Tuttavia, si stanno facendo progressi nei rivestimenti per frese, con rivestimenti come il diamante amorfo e i rivestimenti PVD nanocompositi che iniziano a essere visti nei negozi di fascia alta (a partire dal 2004).
Le frese a candela sono generalmente realizzate su macchine utensili CNC (controllo numerico computerizzato) e rettificatrici con lubrificanti ad alta pressione come acqua, olio solubile in acqua e olio ad alto punto di infiammabilità. La rettifica all'interno della macchina viene eseguita con mole abrasive montate su un mandrino (e in alcuni casi, più mandrini). A seconda del materiale da rettificare, queste mole sono realizzate con diamante industriale (durante la rettifica di carburo di tungsteno ), nitruro di boro cubico (durante la rettifica di acciaio al cobalto) e altri materiali (durante la rettifica, ad esempio, della ceramica), fissati in un legame ( a volte rame).
Guarda anche
Riferimenti
- Robert H. Todd, Dell K. Allen, Leo Alting, "Guida di riferimento ai processi di produzione", Industrial Press Inc., New York, 1994 pag. 49-53
