La fresatrice è una macchina utensile impiegata per la lavorazione per asportazione di truciolo ed è molto diffusa nelle officine meccaniche e nelle fabbriche fin dalla Rivoluzione industriale. Si distingue per il moto rotatorio del suo utensile da taglio, la fresa, dotata di più taglienti. Oggi, oltre ai modelli tradizionali, sul mercato è disponibile anche la fresatrice universale CNC.
Che cosa sono le fresatrici?
Le fresatrici si utilizzano per lavorare per asportazione di truciolo pezzi di materiali diversi. Sono macchine molto versatili grazie al gran numero di operazioni che eseguono, ma anche ai materiali che accettano. Una fresatrice può lavorare legno, acciaio, metalli non ferrosi, ferro e materiali sintetici, oltre a superfici diverse, che siano piane, curve, dentate, scanalate e così via. Inoltre, i pezzi lavorati su queste macchine possono essere sottoposti a processi di sgrossatura e finitura.
Che cos'è una fresatrice e come funziona? Le fresatrici tradizionali e le fresatrici CNC non differiscono molto tra loro. In linea generale, una fresatrice è una macchina utensile dotata di un utensile da taglio chiamato fresa; la fresa è composta da taglienti o labbri che ruotano asportando il materiale in eccesso dalla superficie di un pezzo.
Le fresatrici tradizionali sono state inventate all'inizio del XIX secolo. Con gli anni si sono adattate alle nuove tecnologie e alle esigenze del settore fino a diventare macchine indispensabili in ogni officina. Con l'invenzione del controllo numerico computerizzato, o CNC, le fresatrici tradizionali si sono evolute e oggi esistono modelli che lavorano in modo automatizzato con l'ausilio di un computer.
Nell'industria esistono diversi tipi di fresatrici e ognuno segue processi specifici. La fresatrice universale tradizionale dispone di un mandrino principale su cui si montano gli alberi portafresa orizzontali. Dispone inoltre di una testa che si accoppia a questo mandrino e consente di trasformare la fresatrice in verticale. In altre parole, con gli accessori adeguati una fresatrice universale può essere facilmente convertita in verticale. In questo tipo di fresatrici lo slittone o ponte scorrevole può spostarsi avanti e indietro lungo apposite guide.
Caratteristiche della fresatrice universale CNC
La fresatrice universale CNC si distingue per l'ampia varietà di lavorazioni che può eseguire, ma anche per la flessibilità che offre nei processi produttivi. Inoltre, queste macchine hanno reso possibile l'automazione programmabile della produzione e sono state progettate per produrre grandi volumi di pezzi semplici o volumi medio-bassi di pezzi più complessi. Grazie al controllo numerico computerizzato, le fresatrici possono passare da un modello di pezzo all'altro tramite programmi e utensili avanzati.
Nella fresatrice universale CNC, come in altre macchine che sfruttano questa tecnologia, l'unità CNC è comandata da un programma alfanumerico, cioè che utilizza numeri, lettere e altri simboli. Qui rientrano i cosiddetti codici G e M (rispettivamente movimenti e cicli preparatori e funzioni ausiliarie). Questi caratteri sono codificati in un linguaggio adatto a definire un programma di istruzioni per lo svolgimento di compiti specifici. Se occorre passare da un programma all'altro, la macchina sa quali modifiche apportare: non solo il cambio di programma, ma anche quello degli utensili. Per la produzione in serie, officine e fabbriche possono integrare bracci robotici per il carico.
Le fresatrici universali più avanzate sono dotate di sistemi di visualizzazione elettronici, che mostrano le posizioni degli utensili rispetto al sistema di coordinate. Grazie a questo visualizzatore è possibile leggere facilmente le quote degli spostamenti.
È importante sottolineare che il linguaggio di programmazione alfanumerico della fresatrice universale può variare. Molte fresatrici adottano il linguaggio standard internazionale ISO, ma possono utilizzare anche Heidenhain, Fagor o Siemens.
Vantaggi della fresatura CNC
Le fresatrici CNC funzionano con software di programmazione che permettono (e richiedono) di progettare il pezzo al computer; una volta completato il disegno con il programma CAD, questo viene tradotto nel linguaggio alfanumerico del CNC. La programmazione della macchina può essere eseguita dall'operatore selezionando i parametri di taglio richiesti dal pezzo da lavorare. Quando la macchina si avvia, il computer della fresatrice sa cosa deve fare e indica agli utensili da taglio quali movimenti seguire e con quale velocità di avanzamento, profondità e passata.
È questo, senza dubbio, il principale vantaggio della fresatrice universale CNC: l'automazione. La macchina richiede un intervento minimo dell'operatore, che deve solo occuparsi della corretta programmazione. Un solo operatore, infatti, può supervisionare contemporaneamente più macchine CNC. Inoltre, le fresatrici CNC consentono lavorazioni molto più precise rispetto a quelle eseguite con utensili tradizionali. E non è tutto: a seconda del numero di assi della macchina, la testa della fresatrice CNC può raggiungere diverse angolazioni del pezzo da lavorare.
Infine, queste macchine utensili ottimizzano la produzione, contribuendo a ridurre i tempi di lavorazione e di consegna e, naturalmente, anche i costi.