Questo articolo è il seguito del primo articolo sulle operazioni di fresatura, consultabile qui
Di seguito descriviamo le operazioni di fresatura, nello specifico spiegheremo come la scelta degli utensili e dei parametri di taglio vanno ad influenzare il calore nel processo di taglio.
Spessore del truciolo e problemi termici
La profondità di taglio radiale, l’angolo del tagliente, la velocità di avanzamento e lo spessore del truciolo oltre alla velocità di taglio influiscono sui carichi termici della fresatura. Lo spessore del truciolo influisce sulle condizioni termiche generali: se i trucioli sono troppo spessi, i carichi risultanti possono generare calore e trucioli in eccesso o rompere i bordi taglienti. Quando invece i trucioli sono troppo sottili, il taglio avviene su una porzione più piccola del tagliente e un maggiore attrito e calore si traducono in una rapida usura degli utensili.
I trucioli prodotti dal processo di fresatura cambiano continuamente di spessore quando il tagliente entra ed esce dal pezzo. Di conseguenza, i fornitori di utensili utilizzano il concetto di “spessore medio del truciolo” per calcolare le velocità di avanzamento della fresa. La determinazione della velocità di avanzamento corretta comprende fattori che dipendono dall’arco di innesto della fresa o la profondità di taglio radiale e l’angolo del tagliente sui lavorati. Maggiore è l’arco di innesto, minore è la velocità di avanzamento richiesta per generare lo spessore medio del truciolo desiderato. Allo stesso modo, con un minor ingaggio della fresa, la velocità di avanzamento deve essere maggiore per ottenere lo stesso spessore del truciolo.
L’angolo del tagliente della fresa influisce sullo spessore del truciolo. Lo spessore massimo del truciolo si verifica con un angolo del tagliente di 90 gradi, quindi angoli di taglio minori richiedono una velocità di avanzamento maggiore per ottenere lo stesso spessore medio del truciolo.
Per mantenere lo spessore del truciolo omogeneo e le temperature nella zona di taglio al giusto livello, i progettisti di frese hanno sviluppato fattori di compensazione che richiedono un aumento delle velocità di taglio quando la percentuale di impegno della frizione si riduce.
Dal punto di vista del carico termico, se l’arco di innesto è piccolo, il tempo di taglio potrebbe non essere sufficiente a generare la temperatura minima necessaria per massimizzare la durata dell’utensile. Poiché l’aumento della velocità di taglio genera molto calore, combinando un arco di impegno basso con una velocità di taglio maggiore si può contribuire ad aumentare la temperatura di taglio al livello preferito. Nel complesso, velocità più elevate riducono anche i tempi di lavorazione e aumentano la produttività. D’altra parte, velocità di taglio inferiori riducono le temperature di lavorazione. Se il calore generato in un’operazione è troppo alto, ridurre la velocità di taglio può abbassare le temperature ad un livello accettabile.
