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Mettiamo subito in chiaro una cosa fin dall'inizio. Non me ne frega molto delle parti che realizzi. Ma mi importa molto delle patatine, e dovresti farlo anche tu.

Alla fine di un processo di lavorazione, hai due cose: un pezzo finito e una pila di trucioli. La maggior parte delle persone si concentra sulla parte. Mi concentro sulle patatine.

Non si tratta di essere contrari. Credo che se produci molti chip davvero buoni, molto velocemente, puoi guadagnare un sacco di soldi lavorando le parti. Si discute molto sui vantaggi e gli svantaggi della fresatura ad alta velocità rispetto a quella ad alto avanzamento. Sebbene siano molto diversi, sotto molti aspetti hanno somiglianze. Ma per essere chiari, è ancora tutta una questione di patatine.

Quali sono le due cose necessarie per creare un chip? Calore e pressione. Il taglio dei metalli è un processo di deformazione plastica. Il calore è creato dall'attrito nella zona di taglio. A regolare la quantità di calore è la velocità di rotazione della taglierina. La pressione è generata dall'alimentazione. È importante notare che il calore e la pressione necessari per deformare plasticamente il materiale e tagliarlo via sono gli stessi calore e pressione che causano l'usura dell'utensile e il guasto prematuro. Vogliamo dirigere il calore nel chip, ma prima dobbiamo avere un chip abbastanza spesso da assorbire il calore. Da qui derivano gli elevati avanzamenti nella fresatura ad alto avanzamento.

Tutte le frese ad avanzamento elevato, sia integrali che multitaglienti, hanno un fattore molto importante in comune: angoli di attacco molto ampi. Il tagliente delle frese ad avanzamento elevato può essere dritto o avere un raggio molto ampio. Ma in ogni caso l'angolo di anticipo medio risultante è molto alto, solitamente tra 78° e 82°.

Che impatto ha un angolo di attacco elevato sul chip? Quando l'angolo di attacco su una fresa aumenta da 0° (spallamento quadrato) a 45° o 75°, iniziano ad accadere delle cose al truciolo. A 0° lo spessore del truciolo è uguale all'avanzamento per dente. All'aumentare dell'angolo di attacco, lo spessore del truciolo diminuisce. È possibile calcolare lo spessore effettivo del truciolo moltiplicando la velocità di avanzamento IPT (pollici per dente) per il coseno dell'angolo di attacco. Pertanto, una velocità di avanzamento IPT di 0,010" (0,254 mm), utilizzando un angolo di attacco di 78°, comporterebbe uno spessore effettivo del truciolo di 0,002" (0,0508 mm). È sottile e non abbastanza spesso da assorbire il calore. La velocità di avanzamento deve essere sempre maggiore della levigatrice per la preparazione del bordo o del piano a T, oppure trasformi la fresa in un pezzo di carta vetrata. Per ottenere uno spessore del truciolo di 0,010" (0,254 mm) utilizzando un utensile con angolo di attacco di 78°, sarà necessario programmare un IPT di 0,048" (1,22 mm). Si tratta di un aumento del 385% della velocità di avanzamento, da cui il nome fresatura ad alto avanzamento.

Le velocità di avanzamento elevate ottenute con la fresatura ad avanzamento elevato comportano un compromesso. A causa degli ampi angoli di attacco, le loro capacità DOC (profondità di taglio) sono limitate. I DOC massimi per la maggior parte dei mulini ad alto dosaggio variano tra uno e due millimetri. Esistono alcune eccezioni indicizzabili a questa regola che incorporano inserti IC di grandi dimensioni. L’aumento dei costi di tali mulini è giustificato dal fatto che possono essere da tre a quattro volte più veloci del normale.

Oltre all'aumento della produttività, la fresatura ad avanzamento elevato offre un altro enorme vantaggio. È tutta una questione di forza.

Un'altra regola d'oro della fresatura è che le forze di taglio siano sempre perpendicolari al tagliente. Le frese ad avanzamenti elevati con un angolo di attacco medio compreso tra 80° e 82,5° generano alcune delle forze radiali più basse nella fresatura. Quasi tutte le forze di taglio sono dirette assialmente verso l'alto nel mandrino. Maggiore è il rapporto tra forze assiali e radiali, più stabile è l'operazione. Questo può essere un vantaggio, soprattutto quando l'impostazione dell'attrezzatura o la configurazione della parte richiedono una lunghezza utile elevata. Sbracci lunghi e cavità profonde non sono un problema con la fresatura ad avanzamenti elevati. Sono comuni lunghezze di riferimento dell'ordine di 10:1 (lunghezza rispetto al diametro), ma potrebbero richiedere la moderazione della velocità di avanzamento.

Esistono alcune altre tecniche applicative da considerare durante la fresatura ad avanzamenti elevati. Mantenere la maggior parte possibile del diametro della fresa impegnata nel taglio. Ciò bilancerà le forze assiali generate dall'elevato angolo di attacco. Quando la ae (larghezza di taglio radiale) diminuisce e si avvicina al 50–60% del diametro della fresa, la stabilità diminuisce. È necessario prestare attenzione anche quando si programma il percorso della taglierina. A velocità di avanzamento elevate, sono preferibili transizioni graduali nella direzione del percorso della fresa. Evitare a tutti i costi svolte a 90° poiché creano un eccessivo impegno radiale, il che significa elevate forze radiali e vibrazioni. Programmare un arco o un raggio negli angoli che sia almeno il 50% più grande del diametro della fresa quando si cambia direzione. Ricorda, passare da un movimento in linea retta a un arco significa ridurre la velocità di avanzamento. Nell'esempio fornito sopra, ridurresti la velocità di avanzamento del 33%.