Fresatura 101: tecniche, strumenti e macchine
Questo articolo sulla fresatura fornisce una panoramica completa delle tecniche, degli strumenti e delle macchine essenziali per tagliare e modellare i metalli...
I. Cause e soluzioni comuni dei guasti della fresatrice
1. Grandi vibrazioni durante la fresatura
Le forti vibrazioni durante la fresatura possono facilmente danneggiare gli utensili, aumentare la rugosità superficiale del pezzo e impedire l'uso della fresatura in salita e dei normali avanzamenti di fresatura. Le cause e le soluzioni delle forti vibrazioni durante la fresatura sono le seguenti.
(1) Allentamento del mandrino
Le cause principali dell'allentamento del mandrino sono l'eccessivo gioco del cuscinetto del mandrino e il pitting sulla pista del cuscinetto del mandrino. La prima può essere risolta regolando il gioco del cuscinetto del mandrino, mentre la seconda richiede la sostituzione del cuscinetto.
(2) Allentamento del piano di lavoro
La causa principale dell'allentamento del piano di lavoro è che la striscia di guida del piano di lavoro è troppo allentata. È necessario regolarla e il serraggio può essere controllato con uno spessimetro da 0,03 mm. Se la striscia di guida non è diritta, deve essere raschiata o sostituita.
(3) Ampio gioco tra la vite di serraggio del piano di lavoro e il dado
La soluzione consiste nel riaggiustare il gioco regolando la posizione del dado regolabile attraverso l'ingranaggio a vite, assicurando un gioco adeguato tra la vite di guida e il dado e serrando le viti di fissaggio.
(4) Altri fattori
- Se le fondamenta della macchina sono scarse, è necessario ricostruirle in base ai requisiti.
- Se il motore principale vibra eccessivamente, è necessario eseguire un bilanciamento dinamico del rotore del motore.
- Se gli ingranaggi principali si muovono in modo irregolare o producono un forte rumore, ispezionare e sostituire gli ingranaggi difettosi.
- Se il cono della fresa non corrisponde al foro del cono o se la fresa non è serrata correttamente, controllare e rettificare il cono e serrare la fresa.
2. Movimento irregolare durante la rotazione manuale del piano di lavoro in senso longitudinale
Le cause principali sono la flessione o l'usura parziale della vite di guida o il disallineamento tra l'asse della vite di guida e la guida longitudinale. Il primo caso richiede la raddrizzatura, la riparazione o la sostituzione della vite di guida; il secondo richiede la reinstallazione della vite di guida e l'alesatura dei fori del perno di posizionamento.
3. Strisciamento della piattaforma elevatrice durante l'elevazione a bassa velocità
Le cause sono il mancato allentamento della barra di pressione della guida della colonna e la scarsa lubrificazione. La prima richiede l'allentamento e la regolazione della barra di pressione, mentre la seconda richiede il mantenimento di una lubrificazione adeguata.
4. L'avanzamento rapido del piano di lavoro non si avvia o non si disinnesta.
Il motivo principale per cui l'avanzamento rapido del piano di lavoro non si avvia è un gioco eccessivo nella frizione. È necessario revisionare la frizione e controllare che l'elettromagnete non sia guasto.
I motivi principali per cui l'avanzamento rapido del piano di lavoro non si disinnesta sono un magnetismo residuo eccessivo nell'elettromagnete o una forza elastica insufficiente nella molla di ritorno lento. Elettricisti e meccanici devono ripararla e regolarla. Questo guasto è raro ma molto pericoloso e deve essere oggetto di particolare attenzione.
5. Guasto alla frizione di sicurezza del sistema di alimentazione
Il guasto della frizione di sicurezza del sistema di alimentazione si manifesta in due modi: uno è che il piano di lavoro smette di alimentarsi con una leggera resistenza; l'altro è che l'alimentazione non si arresta automaticamente in caso di sovraccarico.
Il motivo principale per cui la frizione di sicurezza si guasta è una regolazione errata della coppia. La frizione di sicurezza deve essere regolata in modo da ruotare a una coppia di 157-196 N-m.
6. Rotazione insufficiente del mandrino o mancato avviamento
Se il mandrino non si arresta entro 0,5 s dopo aver premuto il pulsante "Stop" o addirittura inverte la marcia, la causa è una regolazione errata del dispositivo di frenatura del mandrino o un guasto al relè del circuito elettrico. Se il mandrino non si avvia dopo aver premuto il pulsante e il motore emette un "ronzio", si tratta di un guasto elettrico che deve essere riparato da meccanici ed elettricisti.
7. Difficoltà a inserire le marce del cambio di velocità
Quando si cambia la velocità del mandrino, se la leva di cambio velocità non può essere spinta nella sua posizione originale, la causa è che il microinterruttore di cambio velocità non ha funzionato. Un elettricista dovrebbe controllarlo e ripararlo.
8. Guasto alle maniglie di controllo dell'avanzamento orizzontale e verticale del piano di lavoro o al dispositivo di interblocco manuale e automatico.
Quando le maniglie di controllo dell'avanzamento orizzontale e verticale del piano di lavoro si guastano, non si verifica l'avanzamento orizzontale o verticale o addirittura l'avanzamento simultaneo in entrambe le direzioni. Le cause principali sono le variazioni di posizione del tamburo o dell'asta dell'interruttore elettrico. Gli elettricisti e i meccanici devono regolare e riparare il guasto.
Per quanto riguarda il guasto del dispositivo di interblocco manuale e automatico orizzontale e verticale, la causa principale è il distacco della leva di azionamento o del perno di arresto del dispositivo di interblocco. È necessario chiamare i meccanici per l'ispezione e la riparazione.
II. Funzionamento sicuro delle fresatrici
Il funzionamento sicuro delle fresatrici comprende la sicurezza della qualità della lavorazione del pezzo e la sicurezza degli operatori e delle attrezzature. Per ottenere una lavorazione di qualità dei pezzi e una produzione sicura, gli operatori delle fresatrici devono attenersi alle "Regole generali di processo per le operazioni di taglio" (vedere Tabella 1) e alle "Regole generali di processo per le operazioni di fresatura" (vedere Tabella 2).
Tabella 1 Regole generali di processo per le operazioni di taglio
| Articolo | Regole principali | |
| Preparazione prima della lavorazione | 1) Dopo aver ricevuto l'incarico di lavorazione, l'operatore deve innanzitutto verificare che tutti i disegni dei prodotti, le specifiche di processo e i documenti tecnici correlati siano completi. 2) Comprendere e leggere chiaramente le specifiche di processo, i disegni dei prodotti e i relativi requisiti tecnici. In caso di dubbi, consultare il personale competente prima di procedere alla lavorazione. 3) Verificare se il pezzo grezzo o il semilavorato soddisfa i requisiti previsti dal disegno del prodotto e/o dalle specifiche di processo. Se si riscontrano problemi, segnalarli immediatamente al personale competente e procedere alla lavorazione solo dopo averli risolti. 4) Preparare tutte le attrezzature di processo necessarie in base alle specifiche di processo e affrontare tempestivamente qualsiasi problema. Per le nuove attrezzature o stampi, familiarizzare prima con i requisiti di utilizzo e i metodi di funzionamento. 5) Collocare le apparecchiature di processo nelle posizioni prestabilite, non spostarle in modo errato e soprattutto non posizionarle sulle guide della macchina utensile. 6) Non smontare o modificare arbitrariamente le apparecchiature di processo. 7) Controllare l'attrezzatura della macchina utensile da utilizzare per la lavorazione e preparare tutti gli accessori necessari. Prima della lavorazione, lubrificare la macchina utensile ed eseguire una prova a secco come specificato. | |
| Serraggio di utensili e pezzi | Bloccaggio dell'utensile | 1) Prima di serrare gli utensili, pulire sempre il gambo dell'utensile, il portautensili, la bussola di guida, ecc. 2) Dopo il serraggio dell'utensile, verificarne la correttezza con un dispositivo di regolazione dell'utensile o con un taglio di prova. |
| Bloccaggio del pezzo | 1) Quando si installano i dispositivi sul piano di lavoro della macchina utensile, pulire prima la superficie della base di posizionamento e allineare la sua posizione rispetto all'utensile. 2) Prima di bloccare il pezzo, pulire la superficie di posizionamento, la superficie di bloccaggio, gli spessori e le superfici di posizionamento e di bloccaggio dell'attrezzatura, assicurandosi che non vi siano bave. 3) Bloccare in base all'origine di localizzazione indicata nelle specifiche di processo. Se non è specificato, l'operatore può scegliere l'origine di posizionamento e il metodo di serraggio. Selezionare l'origine di posizionamento in base ai seguenti principi: ① Cercare di far coincidere l'origine di localizzazione con l'origine di progetto. ② Cercate di utilizzare la stessa origine di localizzazione per tutte le superfici di lavorazione. ③ Per la lavorazione di sgrossatura, scegliere una superficie piana e non lavorata o una superficie con una minima tolleranza di lavorazione come origine di localizzazione e utilizzarla solo una volta. ④ Per le lavorazioni di finitura, l'origine deve essere una superficie già lavorata. ⑤ L'origine scelta deve consentire un comodo posizionamento e bloccaggio del pezzo, garantendo stabilità e affidabilità durante la lavorazione. 4) Per i pezzi senza attrezzature speciali, seguire i seguenti principi per l'allineamento: ① Per i pezzi incisi, allineare in base alle linee di incisione ② Nel caso di pezzi non classificati, se la superficie richiede un'ulteriore lavorazione in operazioni successive, garantire un margine di lavorazione sufficiente per l'operazione successiva durante l'allineamento. ③ Per le superfici lavorate a dimensioni finali in questa operazione, la precisione di allineamento deve essere inferiore a 1/3 della tolleranza dimensionale e della tolleranza di posizione. 5) Durante il serraggio degli assiemi, verificare il posizionamento delle superfici di accoppiamento. 6) Quando si bloccano i pezzi, la forza di bloccaggio deve agire attraverso punti o superfici di supporto. Per i pezzi con bassa rigidità (o con parti sporgenti durante la lavorazione), aggiungere supporti ausiliari in posizioni appropriate per aumentare la rigidità. 7) Per il serraggio di superfici lavorate di precisione o di pezzi in materiali morbidi, utilizzare pattini morbidi come fogli di rame puro. 8) Quando si utilizzano piastre di pressione per bloccare i pezzi, il punto di appoggio della piastra di pressione deve essere leggermente più alto della superficie del pezzo e i bulloni di serraggio devono essere il più vicino possibile al pezzo per garantire la forza di serraggio. | |
| Requisiti di elaborazione | 1) Per garantire la qualità della lavorazione e migliorare la produttività, scegliere i parametri di taglio appropriati in base al materiale del pezzo, ai requisiti di precisione e alle condizioni della macchina, dell'utensile da taglio e dell'attrezzatura. Nella lavorazione di getti, per evitare di danneggiare gli utensili a causa di inclusioni di sabbia superficiali o strati induriti, la profondità di taglio deve essere maggiore della profondità delle inclusioni di sabbia o degli strati induriti, quando le condizioni lo consentono. 2) Per le dimensioni con requisiti di tolleranza, cercare di lavorare al centro dell'intervallo di tolleranza. 3) Per le operazioni di sgrossatura in cui la rugosità superficiale non è specificata nelle specifiche di processo, la rugosità superficiale lavorata Ra non deve superare i 25μm. 4) La rugosità superficiale Ra prima dell'alesatura non deve superare i 12,5μm. 5) La rugosità superficiale Ra prima della rettifica di precisione non deve superare i 6,3μm. 6) Durante la lavorazione di sgrossatura, gli smussi, i tondi e le profondità delle scanalature devono essere lavorati o approfonditi in base alle quote di lavorazione di finitura per garantire il rispetto dei requisiti di progetto dopo la lavorazione di finitura. 7) Per le superfici dei pezzi che necessitano di tempra superficiale, test a ultrasuoni o brunitura a rullo in operazioni successive, la rugosità superficiale Ra lavorata in questa operazione non deve superare i 6,3μm. 8) Se la sbavatura non può essere eseguita nelle operazioni successive, le bave prodotte in questa operazione devono essere rimosse in questa operazione. 9) Durante la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni, controllare regolarmente se il pezzo si è allentato per evitare problemi di qualità o incidenti dovuti all'allentamento. 10) Quando si eseguono lavorazioni di sgrossatura e finitura sulla stessa macchina utensile, in genere si allenta il pezzo dopo la lavorazione di sgrossatura, lo si lascia raffreddare e poi lo si riaggancia. 11) Se si verificano suoni anomali o se la rugosità della superficie peggiora improvvisamente durante il processo di taglio, ritrarre immediatamente l'utensile, arrestare la macchina e ispezionarla. 12) Nella produzione a lotti, il primo pezzo deve essere ispezionato e solo dopo che ha superato l'ispezione può continuare la produzione. 13) Durante il processo di lavorazione, gli operatori devono effettuare un'auto-ispezione dei pezzi in lavorazione. 14) Durante le ispezioni, utilizzare correttamente gli strumenti di misura. Quando si utilizzano calibri, micrometri, ecc., spingerli o ruotarli delicatamente, evitando di esercitare una forza eccessiva. Quando si usano calibri, micrometri, comparatori, ecc. regolare preventivamente la posizione di zero. | |
| Gestione della post-elaborazione | 1) Dopo ogni operazione, i pezzi da lavorare devono essere privi di trucioli, acqua e sporcizia e disposti in modo ordinato nelle apposite attrezzature per evitare ammaccature, urti o graffi. 2) Le superfici che non subiranno immediatamente ulteriori lavorazioni o che sono state sottoposte a una lavorazione finale devono essere trattate per prevenire la ruggine. 3) I pezzi tenuti da dispositivi magnetici durante la lavorazione devono essere smagnetizzati dopo la lavorazione. 4) Per le parti correlate lavorate in gruppo, la marcatura (o la numerazione) deve essere effettuata dopo la lavorazione. 5) I pezzi completati in ciascun processo possono essere trasferiti al processo successivo solo dopo essere stati ispezionati e approvati da ispettori dedicati. 6) Dopo l'utilizzo delle attrezzature di processo, queste devono essere pulite (applicare olio antiruggine) e rimesse nel luogo previsto o nel magazzino degli attrezzi. 7) I disegni dei prodotti, le specifiche di processo e gli altri documenti tecnici utilizzati devono essere mantenuti puliti e ordinati e le modifiche devono essere rigorosamente vietate. | |
Tabella 2 Regole generali di processo per la macinazione
| Articolo | Regole principali |
| Selezione e serraggio delle frese | 1) Scelta del diametro della fresa e del numero di denti ① Il diametro della fresa deve essere scelto in base alla larghezza e alla profondità di fresatura; in genere, quanto più ampie e profonde sono la larghezza e la profondità di fresatura, tanto maggiore deve essere il diametro della fresa. ② Il numero di denti della fresa deve essere scelto in base al materiale del pezzo e ai requisiti di lavorazione; in genere, per la fresatura di materiali plastici o per la lavorazione di sgrossatura, è preferibile scegliere un numero di denti maggiore. per la fresatura di materiali fragili o per la semifinitura e la finitura, scegliere frese a denti medi o fini. 2) Bloccaggio delle frese ① Quando si blocca una fresa su una fresatrice orizzontale, tenere la fresa il più vicino possibile al mandrino senza compromettere la lavorazione, e la staffa di supporto vicino a la fresa. Se la fresa deve essere lontana dal mandrino, è necessario installare una staffa di supporto ausiliaria tra il mandrino e la fresa. ② Quando si blocca una fresa su una fresatrice verticale, scegliere un portautensili corto, se possibile, senza influenzare la fresatura. ③ Dopo aver serrato la fresa, se necessario, utilizzare un indicatore per controllare l'oscillazione radiale e della faccia finale della fresa. ④ Quando si fresano ampie superfici piane con due frese cilindriche contemporaneamente, scegliere due frese con direzioni di spirale opposte |
| Serraggio del pezzo | 1) Serraggio su una morsa per macchina ① Assicurarsi che la morsa della macchina sia posizionata correttamente sul piano di lavoro; se necessario, utilizzare un indicatore per allineare e fissare la faccia della ganascia della morsa per renderla parallelo o perpendicolare alla direzione di movimento della tavola della macchina ② Posizionare distanziatori paralleli di spessore appropriato sotto il pezzo da lavorare e, durante il serraggio, assicurarsi che il pezzo sia ben premuto contro i distanziatori paralleli. ③ Il pezzo da lavorare non deve sporgere troppo al di sopra delle ganasce o allontanarsi troppo dalle estremità delle ganasce per evitare vibrazioni durante la fresatura. 2) Requisiti per l'utilizzo di una testa divisoria (bloccaggio) ① Quando si serra un pezzo sulla testa divisoria, bloccare prima il mandrino della testa divisoria. Durante il serraggio del pezzo, è vietato utilizzare un tubo sull'impugnatura. applicare la forza ② Dopo aver regolato l'angolo di inclinazione del mandrino della testa divisoria, serrare le quattro viti sulla base per evitare lo spostamento della posizione zero. ③ Quando si bloccano pezzi simili ad alberi tra i due centri della testa divisoria, assicurarsi che le linee centrali dei centri anteriore e posteriore siano allineate. Quando si esegue l'indicizzazione con la testa divisoria, la maniglia di indicizzazione deve essere ruotata in una direzione. Se la posizione viene superata, ruotare all'indietro più di quanto superato. e quindi ruotare nella posizione corretta per eliminare il gioco. Durante l'indicizzazione, inserire lentamente il perno di posizionamento sull'impugnatura nel foro della piastra di indicizzazione. Non rilasciare improvvisamente per evitare di danneggiare la piastra di indicizzazione. piastra |
| Processo di fresatura | 1) Dopo aver regolato la macchina prima della fresatura, bloccare le direzioni di movimento non utilizzate. 2) Quando ci si avvicina al pezzo in lavorazione con avanzamento rapido, passare all'avanzamento normale per evitare la collisione tra utensile e pezzo. 3) Quando si fresano scanalature elicoidali, eseguire prima una prova con gli ingranaggi calcolati (cambiare gli ingranaggi) per verificare se la direzione del piombo e della spirale sono corrette, quindi procedere con la lavorazione. 4) Quando si fresa con frese a forma, per migliorare la durata dell'utensile, i parametri di taglio dovrebbero essere generalmente inferiori di circa 25% rispetto a quelli delle frese cilindriche. 5) Durante la fresatura del profilo con il metodo della copiatura, mantenere un buon contatto tra il rullo e la sagoma, ma evitare una pressione eccessiva per consentire al rullo di ruotare liberamente. 6) Durante la troncatura, la fresa deve essere il più vicino possibile all'attrezzatura per aumentare la stabilità durante il taglio. 7) Scelta della fresatura a scalare e della fresatura convenzionale ① La fresatura convenzionale è consigliata nelle seguenti situazioni: Quando il gioco tra la vite di guida della tavola della fresatrice e la madrevite è elevato e non può essere regolato facilmente; quando la superficie del pezzo presenta uno strato duro, una scaglia o una durezza non uniforme; quando la superficie del pezzo è notevolmente irregolare; quando il materiale del pezzo è troppo duro; durante la fresatura a gradini; quando la profondità di taglio è grande ② La fresatura in salita è consigliata nelle seguenti situazioni: Quando si fresano pezzi difficili da bloccare o sottili e lunghi; per la fresatura di precisione; quando si tagliano materiali come la bachelite, plastica o vetro acrilico Inoltre, è necessario sottolineare i seguenti punti: |
1) Prima di avviare la fresatrice, verificare che tutte le maniglie siano nella posizione corretta, lubrificare tutte le parti scorrevoli e farle funzionare a bassa velocità per 3-5 minuti. Iniziare a lavorare solo dopo aver verificato che tutte le parti funzionino normalmente.
2) Quando si caricano/scaricano i pezzi o si misurano le dimensioni, il pezzo deve essere allontanato dalla posizione della fresa e la macchina deve essere arrestata; tuttavia, non arrestare la macchina prima che il pezzo si sia allontanato dalla fresa.
3) Quando si caricano/scaricano pezzi pesanti, scegliere attrezzature e metodi di sollevamento affidabili e assicurarsi che il pezzo sia fissato saldamente.
4) Installare correttamente gli utensili da taglio e controllarne regolarmente l'usura e la tenuta.
5) Tutte le superfici di scorrimento della fresatrice devono essere pulite e prive di oggetti. Le superfici di riferimento per l'installazione, come il foro del cono del mandrino e la superficie del piano di lavoro, devono essere pulite e prive di graffi e regolarmente lubrificate.
6) È vietato colpire pesantemente i pezzi in lavorazione sulla macchina o calpestare la superficie della tavola della macchina o posizionare oggetti che potrebbero danneggiare la superficie della tavola.
7) Quando si cambia la velocità del mandrino della fresatrice, in genere si evita di cambiare più di tre volte in modo continuo. In caso contrario, ogni cambio di velocità deve essere effettuato con un intervallo di 5 minuti per evitare di danneggiare il circuito del motore a causa dell'eccessiva corrente di avviamento.
8) Quando si alimenta manualmente il piano di lavoro in direzione longitudinale, trasversale e verticale, se si supera la distanza richiesta in una certa direzione, non tornare direttamente alla scala richiesta. È invece necessario ruotare la maniglia di un giro e quindi riportarla al valore richiesto.
9) Concentrarsi durante il lavoro, tenere la testa e le mani lontane dagli utensili da taglio rotanti, non toccare la fresa con le mani e non usare mai le mani per frenare.
10) Non indossare guanti durante il lavoro; chi ha i capelli lunghi deve indossare un casco di sicurezza. Non rimuovere i trucioli direttamente con le mani o soffiandoli via con la bocca; utilizzare una spazzola morbida per spazzarli via delicatamente.
Quando si fresa ad alta velocità, indossare occhiali di sicurezza per evitare che i trucioli volanti ad alta velocità danneggino gli occhi. Quando si fresano pezzi in ghisa, è meglio indossare una maschera per evitare di inalare polvere di trucioli attraverso la bocca e il naso.
11) Prestare sempre attenzione al funzionamento di tutte le parti. Se viene rilevata un'anomalia, arrestare immediatamente la macchina, ispezionarla ed eliminare il guasto.
12) Quando si lascia la macchina, scollegare sempre l'alimentazione; prima di terminare il lavoro, assicurarsi che il piano di lavoro sia posizionato al centro di ogni direzione di avanzamento.
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