Che cos’è l’aggressione?
La sgrossatura, nota anche come fresatura grezza o sgrossatura CNC, è la prima fase del processo di lavorazione. Il suo scopo principale è quello di tagliare rapidamente una quantità significativa di materiale indesiderato da un pezzo da lavorare per creare una sagoma grezza della forma desiderata. Questa fase utilizza utensili da taglio ad alte prestazioni come frese e frese per sgrossatura. Questi utensili sono adatti a velocità di avanzamento elevate e a tagli profondi. Sono fondamentali per la rimozione del materiale.
La funzione della sgrossatura è quella di dare alla materia prima una sagomatura preliminare che la avvicini il più possibile alla forma richiesta, lasciando però un margine per la finitura. Taglia il pezzo a misura e ne allevia le tensioni interne. In questo modo si evita la distorsione durante le operazioni di precisione.
La sgrossatura lavora a velocità più elevate e a profondità di taglio maggiori rispetto alla finitura. Rimuove più materiale in una sola passata, pur mantenendo gli utensili robusti e i tempi di taglio ridotti. Il processo è definito dalla sua capacità di essere più economico in termini di tempo che accurato, in quanto sottopone il pezzo alla precisione necessaria nella fase di finitura.
Vantaggi della sgrossatura nella lavorazione
La sgrossatura nella lavorazione ha molti vantaggi. È fondamentale per rendere efficiente la produzione.
- Rimozione rapida del materiale: Consente una rimozione efficiente e rapida del materiale extra, utile per semplificare altri processi di lavorazione.
- Base per la finitura: dà al pezzo una forma approssimativa in modo che il processo di finitura più preciso e intricato possa essere eseguito in un tempo più breve.
- Maggiore durata degli utensili: Poiché rimuove la maggior parte del materiale, la sgrossatura protegge gli utensili di finitura più fini dall’usura rapida, riducendo così i costi degli utensili.
- Miglioramento dell’efficienza: Riduce il tempo totale richiesto per l’operazione di lavorazione, spostando rapidamente il pezzo verso la forma desiderata e riducendo i costi di produzione.
Che cos’è la finitura?
La finitura nella lavorazione CNC, comunemente nota come finitura CNC, è la fase finale del processo di lavorazione, in cui la superficie di un componente lavorato viene perfezionata per soddisfare requisiti specifici. Questa fase è fondamentale. Assicura che il pezzo abbia le dimensioni giuste, soddisfi tolleranze rigorose e abbia la finitura liscia necessaria per la sua funzione e il suo aspetto.
Nella finitura, la lavorazione passa dall’uso di utensili di sgrossatura pesanti all’uso di utensili di finitura fini destinati al lavoro di dettaglio. Questi strumenti consentono incisioni precise e intricate che migliorano la superficie del componente per mostrare il design previsto. Il processo di finitura può includere la rettifica, la lucidatura, la galvanoplastica, la sabbiatura e l’anodizzazione. Queste tecniche mirano a migliorare l’aspetto estetico del pezzo e le caratteristiche prestazionali come la durezza, la resistenza alla corrosione e la conducibilità elettrica.
La finitura nella lavorazione mira anche a ottenere un’elevata precisione dimensionale e una finitura superficiale e a garantire che il pezzo non presenti difetti, come bave, che potrebbero ostacolarne le prestazioni. È la fase finale della produzione. Rimuove la quantità di materiale necessaria e porta il componente alle sue dimensioni precise. Queste dimensioni riguardano la planarità, la rugosità, lo spessore, la tolleranza e la finitura superficiale. L’alta precisione è ottenuta per garantire che ogni pezzo sia posizionato correttamente. Inoltre, garantisce che non si guasti, aumentando così la durata del prodotto.
Vantaggi della finitura nella lavorazione meccanica
Nella lavorazione CNC, la finitura è uno dei processi più essenziali che offre numerosi vantaggi che migliorano la qualità, la durata e la funzionalità dei pezzi lavorati. I vantaggi principali includono:
- Miglioramento dell’estetica: Il miglioramento della finitura superficiale contribuisce a migliorare l’aspetto del pezzo.
- Maggiore durata: Applicazione di rivestimenti superficiali che migliorano le proprietà di resistenza all’usura, alla corrosione e al calore del materiale.
- Miglioramento della qualità delle superfici: Miglioramento delle finiture superficiali dei vari componenti per ridurre al minimo l’attrito tra di essi e migliorare le prestazioni complessive delle parti in movimento.
- Prolungamento della durata di vita del prodotto: In questo modo, la finitura migliora l’accuratezza e la robustezza, il che significa che i prodotti fabbricati dureranno più a lungo e non richiederanno continue sostituzioni.
- Efficienza operativa: Assicurarsi che i pezzi funzionino perfettamente nelle loro applicazioni, perché realizzati con la massima precisione in base alle specifiche.
- Alleggerimento delle tensioni e miglioramento meccanico: Il trattamento termico migliora le caratteristiche meccaniche del pezzo, contribuendo a rafforzarne la struttura e la lavorazione.
- Conformità agli standard di progettazione e di prestazione: È il processo che garantisce che i componenti prodotti siano conformi al progetto previsto e svolgano la funzione per cui sono stati progettati.
Differenza tra sgrossatura e finitura
Sgrossatura: la rimozione iniziale di materiale sfuso
- Scopo: questa operazione mira a ottenere un’asportazione di materiale molto rapida per portare il pezzo da lavorare vicino alla sua forma finale. È il processo di lavorazione di un pezzo di metallo per ottenere una forma grezza dell’oggetto desiderato, puntando sulla velocità piuttosto che sulla precisione.
- Tasso di asportazione del materiale: Molto elevato, con tagli piuttosto profondi che consentono di tagliare il materiale del pezzo molto velocemente.
- Utensili: Utilizza utensili più grandi e robusti, come le frese a candela, per gestire carichi di trucioli pesanti e avanzamenti elevati, in grado di sopportare operazioni di taglio difficili.
- Finitura superficiale e precisione: La superficie è ruvida perché il materiale viene rimosso in grandi quantità. In questa fase il processo non cerca di ottenere dettagli fini o tolleranze strette.
Finitura: rifiniture e dettagli
- Scopo: l’obiettivo è ottenere la precisione delle dimensioni, delle tolleranze e della finitura superficiale necessarie. In questo modo il pezzo funziona e ha un bell’aspetto.
- Tasso di rimozione del materiale: È significativamente inferiore, poiché lo scopo è migliorare il materiale rendendolo più sottile senza modificarne le dimensioni.
- Strumenti: Utilizza utensili speciali per lavori complessi. Questi includono piccole frese e frese di finitura. Eseguono tagli più fini e leggeri per produrre una superficie liscia.
- Finitura superficiale e precisione: Crea una finitura fine e precisa in linea con i requisiti di progettazione e gli standard funzionali ed estetici.
Differenze operative
- Velocità di avanzamento e profondità di taglio: La sgrossatura prevede avanzamenti elevati e tagli profondi per ottenere più rapidamente elevati tassi di rimozione del materiale. La finitura viene eseguita con un avanzamento più lento e una profondità minore per garantire un taglio preciso e una finitura superficiale uniforme.
- Uso del refrigerante: La sgrossatura richiede una maggiore quantità di refrigerante per far fronte al calore generato dalle alte velocità e dai tagli profondi. L’uso di refrigerante è minore in finitura, grazie alle basse velocità e alle operazioni di taglio meno severe che mirano alla precisione e alla minima generazione di calore.
Considerazioni per una lavorazione efficace
- Tipo di materiale e selezione degli utensili: La sgrossatura può utilizzare utensili grossolani per i materiali duri per evitare scheggiature, mentre la finitura può utilizzare utensili fini per le finiture più fini. Entrambe le fasi devono tenere conto delle proprietà dei materiali per garantire le prestazioni finali dell’utensile e la qualità del prodotto: La sgrossatura richiede che il taglio avvenga ad una velocità elevata, assicurando al contempo che venga tagliato solo il materiale in più, richiedendo quindi i giusti parametri di taglio. La finitura superficiale, così come le dimensioni, devono essere accurate; pertanto, il processo di finitura richiede molto lavoro.
Timing e sequenza
- Ordine delle operazioni: Si inizia con l’operazione più grossolana chiamata sgrossatura, che determina le forme di base del pezzo, per poi passare alla finitura, che lucida il pezzo fino a raggiungere le dimensioni e la precisione desiderate. Questo ordine è importante per garantire che il processo di produzione sia regolare e che il prodotto sia di alta qualità.
Suggerimenti per una sgrossatura efficace nella lavorazione CNC
Selezione del materiale e della geometria dell’utensile
Per la sgrossatura, utilizzare utensili complessi come le frese in metallo duro o in acciaio ad alta velocità, che consentono un taglio efficiente. L’esame del numero di scanalature e dell’angolo d’elica è fondamentale, in quanto determina il tasso di evacuazione dei trucioli e l’efficienza dell’utensile da taglio.
Ottimizzazione dei parametri di taglio
Una delle strategie critiche da osservare durante la sgrossatura è la regolazione della velocità e dell’avanzamento. Il valore ottimale deve essere quello di ottenere il massimo livello di avanzamento senza compromettere l’usura o le vibrazioni dell’utensile.
Implementazione di efficaci strategie di evacuazione dei chip
Riducete il ri-taglio dei trucioli e l’accumulo di calore utilizzando i giusti metodi di rimozione dei trucioli, come la foratura a becco d’asino o la rottura dei trucioli nella programmazione. Scegliere utensili con un numero di scanalature ottimale per migliorare il processo di rimozione dei trucioli.
Utilizzo di tecniche di lavorazione ad alta efficienza
Discutere alcuni approcci moderni, come la fresatura trocoidale e la lavorazione ad alta velocità, per aumentare la velocità di sgrossatura. Questi metodi aiutano a minimizzare il carico sull’utensile, a migliorare il processo di taglio e ad aumentare la durata dell’utensile.
Gestione del calore e dell’usura degli utensili
Utilizzate dei refrigeranti durante la lavorazione, o passate alla lavorazione a secco se il calore prodotto durante la sgrossatura è un problema. È inoltre importante monitorare l’usura degli utensili e sottoporli al processo di sostituzione il più presto possibile per migliorare l’efficienza.
Garantire la rigidità dell’impostazione
Utilizzare un dispositivo di supporto del lavoro stabile e garantire la rigidità della macchina e dell’utensile per far fronte alle enormi forze di taglio durante il processo di sgrossatura. Non bisogna vibrare o muoversi intorno al tavolo o al pezzo da lavorare, perché ciò può causare problemi di finitura superficiale e usura degli utensili.
Adattamento alle specifiche del materiale
Assicurarsi che le procedure di sgrossatura applicate siano adeguate al materiale da lavorare. Questo documento si propone di farvi capire come si comporta il materiale sotto le forze di sgrossatura, in modo da poter ottenere il massimo dai vostri utensili da taglio.
Sfruttare gli strumenti software e di simulazione
I moderni software CNC per le applicazioni di lavorazione del legno dispongono di strumenti di simulazione dei percorsi e dei parametri di sgrossatura. Questi strumenti possono aiutare a prevedere i problemi che potrebbero verificarsi e a gestire la lavorazione per un uso efficiente di tempo e risorse.
Parametri di lavorazione
Ridurre al minimo la velocità di avanzamento, la velocità di taglio e la profondità per ogni tipo di sgrossatura. L’approccio migliore è quello di avere parametri che possono essere impostati in modo personalizzato. Questo li renderà più efficaci e ridurrà le complicazioni durante la lavorazione.
Scelta delle macchine utensili e del software di controllo
Per le operazioni di sgrossatura, scegliere attrezzature con potenza e rigidità elevate, in modo che siano in grado di sopportare carichi di taglio elevati. Assicurarsi che il software di controllo sia in grado di riconoscere le variazioni di forma e dimensione delle operazioni di sgrossatura per una migliore precisione e standardizzazione.
Gestione del calore e del fluido da taglio
Diverse misure possono risolvere il problema del calore durante la lavorazione delle leghe di alluminio attraverso il processo di sgrossatura. Si consiglia di utilizzare fluidi con effetti lubrificanti e refrigeranti. Essi mantengono freschi gli utensili e i pezzi.
Suggerimenti per ottenere una finitura di precisione nella lavorazione CNC
Selezione degli utensili di precisione
Gli utensili di finitura sono utilizzati per le operazioni di rifinitura; le punte in carburo o diamantate sono ideali per offrire una finitura fine e precisa.
Messa a punto dei parametri di taglio
Ridurre le velocità di taglio e gli avanzamenti per migliorare la qualità della finitura superficiale e le tolleranze dimensionali per ridurre la deflessione dell’utensile e le vibrazioni.
Focus sulla qualità della finitura superficiale
Scegliere la velocità, l’avanzamento e i percorsi utensile corretti. In questo modo si ridurranno i segni lasciati dall’utensile e si otterrà la finitura superficiale necessaria. Questo migliorerà l’aspetto del pezzo.
Ridurre al minimo la deviazione dell’utensile
Riducete gli errori e le finiture superficiali scadenti accorciando i pezzi, scegliendo diametri di utensile adeguati e sistemi di portautensili appropriati per ridurre la flessione dell’utensile.
Utilizzate tecniche di raffreddamento adeguate
Indirizzare il refrigerante nel punto giusto dell’area di taglio. Ciò migliora la finitura superficiale e aumenta la durata dell’utensile. Il tipo di refrigerante da utilizzare dipende dal materiale da lavorare.
Implementare la luce e i passaggi multipli
Ottenere una dimensione finale il più possibile vicina a quella richiesta, senza eseguire un unico taglio potente che è duro per l’utensile e darà una finitura migliore se eseguito in diverse passate più leggere.
Optare per la fresatura a scalare
Ridurre la rugosità superficiale utilizzando la fresatura a scalare, che produce una migliore formazione del truciolo e una minore usura del fianco dell’utensile, con conseguente migliore finitura superficiale.
Attenzione alle caratteristiche dei materiali
Adattare le operazioni di finitura alle caratteristiche del materiale da lavorare, come l’affilatura degli utensili e le condizioni di taglio per ottenere i migliori risultati.
Conclusione
Nella lavorazione CNC, la sgrossatura pone le basi per la precisione, mentre la finitura aggiunge il tocco finale di finezza. Padroneggiando queste tecniche, i produttori possono aumentare l’efficienza, la qualità e la durata, garantendo risultati superiori in ogni prodotto.
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