Fresatura
Gamba ha un parco di centri di lavoro diversificato per avere la soluzione ottimale per ogni tipo o volume di lavorazione.
I disegni più complessi sono realizzati con centri di lavoro a 5 assi.
Quando le tolleranze sono di pochi micron il ciclo viene completato con rettifiche tangenziali.
15 centri di lavoro verticali ISO 40 con mandrini fino a 20.000 giri/min e potenze fino a 25 Kw
- 6 centri di lavoro a 5 assi con tavola fino a 630 mm
- 4 centri di lavoro con doppio pallet
- 5 centri di lavoro a 3 o 4 assi con tavola fino a 1000 mm
Doosan – Kitamura – Deckel Mao
Fresatura CNC di precisione
La fresatura cnc è una lavorazione meccanica per asportazione di truciolo eseguita su un oggetto bloccato su un pallet mediante l’utilizzo di un utensile in rotazione. A differenza della tornitura, dove il pezzo ruota e quindi si generano solamente geometrie cilindriche, coniche o sferiche, la fresatura permette la realizzazione praticamente di qualunque geometria. Si possono ricavare piani, cave, tasche e con l’utilizzo di macchine CNC anche cilindri, coni e profili tridimensionali come eliche, spirali e superfici complesse.
La complessità del componente da realizzare richiede l’utilizzo di specifiche macchine:
- a 3 assi quando è sufficiente lavorare il pezzo in un unico piazzamento
- a 4 assi per lavorazioni radiali
- a 5 o 6 assi per geometrie complesse
L’utilizzo di macchine con più assi permette la realizzazione contemporanea di superfici semplici quando sono importanti i riferimenti tra le superfici perché si eliminano gli errori dovuti ai riposizionamenti nella presa pezzo.
La lavorazione contemporanea di più superfici comporta anche un vantaggio economico perché si riducono gli interventi dell’operatore.
Proprio per sfruttare la libertà di esecuzione delle forme, i centri di lavoro mettono a disposizione un numero di utensili significativamente più elevato rispetto ai torni. In alcuni casi si possono avere macchine con centinaia di utensili.
I centri possono essere equipaggiati con più pallet per raggiungere obbiettivi di elevata produttività o flessibilità. L’utilizzo di un numero elevato di pallet abbinato ad un ampio magazzino utensili permette:
- di mantenere attrezzato un elevato numero di codici diversi tra loro
- la produzione continuativa non presidiata per massimizzare la produttività.
Tipi di fresatura
Le principali operazioni eseguibili su un centro di lavoro CNC sono spesso combinate nello stesso ciclo.
- La spianatura lavora superfici piane con frese a inserti tangenziali ed è il punto di partenza per piani di appoggio, superfici di riferimento e basi di montaggio. La contornatura profila il contorno esterno o interno del pezzo su percorsi 2D o 3D: sagome, profili, sedi di O-ring.
- Le tasche e cavità si realizzano svuotando volumi chiusi con strategie trocoidali o a spirale, per alleggerimenti, sedi per inserti e cavità funzionali. Foratura, maschiatura e alesatura completano il ciclo con fori passanti o ciechi, filettature interne e fori a tolleranza H6–H7 per sedi cuscinetto e guide.
- La fresatura a 5 assi in continuo è la lavorazione più avanzata: i due assi rotativi aggiuntivi permettono di realizzare superfici sculturate, pale, eliche marine, stampi e portautensili in un unico piazzamento, eliminando i riposizionamenti multipli e migliorando la precisione geometrica complessiva.
Materiali lavorabili
La scelta della fresa, del rivestimento e della strategia varia in funzione del materiale.
| Categoria | Materiali | Applicazioni frequenti |
|---|---|---|
| Acciai da bonifica | C45, 39NiCrMo3, 42CrMo4, 40CrMnMo7 | Componenti strutturali, flange, basamenti |
| Acciai da cementazione | 18NiCrMo4, 16MnCr5, 20MnCr5 | Ingranaggi, componenti oleodinamici |
| Acciai inossidabili | AISI 304, 316, 420, 440, 630 (17-4PH) | Alimentare, medicale, nautica |
| Leghe di alluminio | Anticorodal (6082), Ergal (7075), Al 2011 | Componenti leggeri, carter, gusci |
| Titanio | Gr. 2, Ti-6Al-4V (Gr. 5) | Medicale, dentale, biocompatibili |
| Rame e leghe | Ottone, Bronzo alluminio | Boccole, eliche, componenti elettrici |
| Acciai temprati | Fino a 58–62 HRC | Stampi, portautensili, macchine utensili |
Precisione e tolleranze
La tolleranza raggiungibile dipende dalla rigidità della macchina, dalla qualità dell’utensile e dalla stabilità termica del processo.
| Tipo di lavorazione | Tolleranza | Rugosità | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| Fresatura 3 assi | ±0,02 mm | Ra 1,6 µm | Superfici piane, tasche, contornature |
| Fresatura 3/4 assi di precisione | ±0,01 mm | Ra 0,8 µm | Cicli finitura dedicati |
| Fresatura a 5 assi | ±0,01 mm | Ra 0,8 µm | CAM, sottosquadri |
| Fresatura di precisione | ±0,01 mm | Ra 0,8 µm | Con rettifica tangenziale se richiesto |
| Foratura / alesatura | H7 (ISO 286) | Ra 0,8 µm | Sedi cuscinetto, guide |
| Filettatura per interpolazione | 6H (ISO 965) | — | Fori filettati senza maschio fisico |
Applicazioni industriali
I componenti fresati trovano impiego nei settori dove complessità geometrica e tolleranze di posizione sono requisiti determinanti.
- Oleodinamica: corpi valvola, blocchi di distribuzione, collettori con forature incrociate e sedi di tenuta fresate su più facce.
- Attrezzature per macchine utensili: morse, corpi mandrino, sistemi di bloccaggio, portautensili con tolleranze di posizione strette.
- Macchinari industriali: basamenti, flange, supporti, carter fino a 1.000 mm in C45, Ergal, Anticorodal.
- Medicale: componenti in titanio e inox con finiture controllate e assenza di bave.
- Nautica: eliche marine in bronzo alluminio fresate a 5 assi.
Differenza tra fresatura e tornitura CNC
La differenza fondamentale è nella cinematica del taglio. Nella fresatura l’utensile ruota e il pezzo è fermo: il processo è ottimale per forme prismatiche, cave, tasche e profili 3D. Nella tornitura il pezzo ruota e l’utensile trasla: ideale per geometrie cilindriche come alberi, boccole, perni e steli.
Molti componenti richiedono entrambi i processi. Un corpo valvola oleodinamico, ad esempio, viene tornito per i diametri esterni e i fori principali, poi fresato per le sedi laterali e i fori trasversali. L’esecuzione di tornitura e fresatura nello stesso stabilimento garantisce il controllo delle tolleranze di posizione tra feature tornite e fresate.
Il reparto fresatura Gamba
Il reparto di fresatura di Gamba SRL dispone di 15 centri di lavoro verticali ISO 40 di tre costruttori (Doosan, Kitamura, Deckel Maho): 6 centri a 5 assi con tavola fino a 630 mm per geometrie complesse in un piazzamento, 4 centri con doppio pallet per produzioni in serie con cambio pezzo automatico, e 5 centri a 3/4 assi con tavola fino a 1.000 mm per pezzi di dimensioni medio-grandi.
Vantaggi e limiti della fresatura CNC
I vantaggi principali sono: geometrie complesse in un unico piazzamento (a 5 assi), ripetibilità lotto dopo lotto, cambio utensile automatico per decine di utensili nello stesso ciclo, e produttività elevata con sistemi a doppio pallet. Dal prototipo alla serie, lo stesso programma garantisce tolleranze costanti.
Il limite principale è l’efficienza: sui pezzi cilindrici semplici la tornitura è più rapida e meno costosa. Cavità molto profonde richiedono utensili lunghi con velocità ridotte. Su materiali oltre 60 HRC la rettifica è più conveniente per le finiture. Il costo del programma CAM incide sui lotti molto piccoli (1–5 pezzi).
Controllo qualità
In macchina, i tastatori di misura rilevano la posizione del pezzo dopo lo staffaggio e compensano errori di posizionamento. A fine ciclo verificano le quote critiche. Per i componenti con tolleranze strette, la verifica finale avviene sulla macchina di misura a coordinate (CMM) nella sala metrologica a temperatura controllata.
Ciclo completo: dalla fresatura al componente finito
Un componente che richiede fresatura segue questo flusso, gestito internamente:
- Tornitura CNC: se il pezzo ha feature cilindriche
- Fresatura CNC: cave, tasche, fori trasversali, profili 3D
- Trattamento termico: tempra, cementazione o nitrurazione
- Rettifica tangenziale: finitura piani con tolleranze < ±0,005 mm
- Controllo finale: verifica su CMM e certificazione
L’integrazione nello stesso stabilimento elimina i trasferimenti tra fornitori e garantisce la coerenza dimensionale tra feature tornite e fresate.
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Domande frequenti sulla fresatura CNC
La fresatura CNC è un processo in cui un utensile rotante si muove su 3, 4 o 5 assi programmati via G-code per asportare materiale dal pezzo. Il controllo numerico gestisce mandrino (fino a 20.000 giri/min), avanzamenti e cambi utensile, garantendo ripetibilità con tolleranze di ±0,01 mm.
Aggiunge due assi rotativi ai tre lineari, consentendo di lavorare superfici inclinate, sottosquadri e geometrie complesse in un unico piazzamento. Serve per eliche, stampi, portautensili e componenti con lavorazioni su più facce angolate.
Nella fresatura l’utensile ruota e il pezzo è fermo: ideale per forme prismatiche e profili 3D. Nella tornitura il pezzo ruota: ottimale per geometrie cilindriche. Molti componenti richiedono entrambe nello stesso ciclo produttivo.
Acciai da bonifica, cementazione e nitrurazione, inox, acciai temprati fino a 62 HRC, alluminio, titanio, ottone, bronzo. Ogni materiale richiede frese, rivestimenti e strategie specifiche.
Tolleranze da ±0,005 mm con cicli di finitura dedicati e rugosità fino a Ra 0,4 µm a 5 assi. Per i piani a tolleranza più stretta, il ciclo si completa con rettifica tangenziale.
Utensili speciali
Gamba è attrezzata con macchine e personale per realizzare internamente utensili speciali, a garanzia della qualità e dell’efficienza della lavorazione.
Altre tipologie di lavorazioni
Gestiamo internamente tutte le fasi del processo produttivo per garantire controllo qualità e rispetto delle tempistiche.
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