Fresatura dinamica di Mastercam
La fresatura dinamica è un metodo di lavorazione sviluppato in collaborazione con i produttori di utensili e sviluppatori di software CAM. I metodi di lavorazione dinamica sono stati originariamente sviluppati per la sgrossatura di materiali difficili da lavorare, come acciai duri e superleghe resistenti al calore, ma sono ben adatti anche per la fresatura di altri materiali. Il metodo utilizza l'intera profondità di taglio dell'utensile, risultando in un'usura uniforme su tutta la lunghezza di taglio e prolungando la durata dell'utensile.
Il principio fondamentale della fresatura dinamica è una grande profondità assiale (ap) e una piccola profondità radiale (ae) del taglio rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali. La fresatura dinamica mira a evitare la fresatura alla larghezza completa dell'utensile e i movimenti lineari, ottenendo la rimozione del materiale con movimenti di lavorazione fluidi.
La lavorazione dinamica viene generalmente eseguita come fresatura "climb", dove l'utensile ritorna all'inizio del nuovo truciolo con un avanzamento rapido (cosiddetto avanzamento non-coppiante) una volta terminato il truciolo. I movimenti di approccio e partenza verso il percorso di lavorazione sono sempre eseguiti su una traiettoria curva (circa 10% Dc). Nella fresatura dinamica, il diametro dell'utensile (Dc) dovrebbe essere al massimo il 70% della larghezza dell'area da lavorare. Lo spostamento laterale ae della fresatura dinamica ad alta velocità è solitamente circa il 5-20% Dc a seconda dell'utensile e del materiale da lavorare. L'uso di emulsioni di raffreddamento esterne dovrebbe essere evitato nella fresatura dinamica di forme a tasca chiusa, poiché il liquido spinge i trucioli nella tasca interrompendo il processo di lavorazione. Si raccomanda di utilizzare il raffreddamento ad aria durante la fresatura dinamica.
Nel livellamento dinamico delle superfici, la larghezza ottimale di taglio dell'utensile viene normalmente utilizzata secondo le istruzioni del produttore dell'utensile (circa 60-90% Dc). Il vantaggio del livellamento dinamico rispetto ai metodi tradizionali (in direzione unica o a zigzag) è un percorso di lavorazione fluido che segue la superficie da livellare. Nel livellamento dinamico, l'utensile è sempre a contatto con il materiale da lavorare e la direzione di taglio rimane costante con la larghezza di taglio continuativamente al valore ottimale. L'uso di metodi dinamici assicura un flusso di trucioli stabile e un carico macchina costante durante il processo di lavorazione, permettendo di applicare valori di lavorazione più elevati.
Vantaggi e Svantaggi della Fresatura Dinamica
Vantaggi:
- Velocità di taglio maggiore
- Avanzamento maggiore per dente
- Maggiore flusso di trucioli
- Tempo di lavorazione ridotto
- Migliore gestione dei trucioli
- Minore produzione di calore
- Costi utensili ridotti
- Affidabilità del processo
- Solo un tagliente è a contatto alla volta, riducendo le vibrazioni
- Requisiti di potenza inferiori rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali
Svantaggi:
- Lunghezza del codice NC
- Complessa leggibilità del programma di lavorazione senza software CAM
- Impossibilità di modificare manualmente il codice NC
- Memoria richiesta per il codice NC nel controllo della macchina
- Capacità dei controlli macchina più vecchi di leggere codici NC lunghi
Utensili da Taglio e Portautensili nella Fresatura Dinamica
Nella fresatura dinamica, possono essere utilizzati utensili da taglio comuni, ma il miglior beneficio dal metodo si ottiene utilizzando frese integrali in carburo con lunghe lunghezze di taglio specificamente progettate per la fresatura dinamica, dotate di più taglienti e scanalature rompitruciolo. Questi includono, ad esempio, le frese di serie Walter Tools MD133, disponibili in lunghezze di taglio 3xD, 4xD e 5xD. Lo spostamento laterale utilizzato nei percorsi utensile dinamici dipende non solo dall'utensile utilizzato, ma anche dalla profondità di lavorazione, dal materiale da lavorare, dalla macchina utensile utilizzata, dal cono della macchina utensile, dal portautensile e dal serraggio del pezzo. Per garantire l'efficacia del processo di lavorazione, utilizzare sempre i calcolatori di valore di lavorazione del produttore dell'utensile, che tengono conto di questi aspetti. Tali calcolatori includono, ad esempio, Walter GPS.
L'importanza del giusto portautensile nella fresatura dinamica non deve essere sottovalutata. Poiché gli utensili progettati per la fresatura dinamica sono spesso più costosi delle frese tradizionali, il serraggio degli utensili ha un impatto significativo sul rapporto costo-efficienza del processo. Il portautensile raccomandato per la fresatura dinamica è un mandrino idraulico. Ad esempio, il Walter Tools AK182. Un mandrino idraulico fornisce un buon e stabile serraggio per l'utensile, mantenendo un'alta precisione di rotazione. Un'opzione secondaria per utensili di fresatura dinamica è un portautensile Weldon, che fornisce anch'esso un serraggio fermo ma non una precisione di rotazione altrettanto buona, il che influisce sulla vita utile dell'utensile e sulla qualità della superficie del pezzo. Quando si utilizzano mandrini a calettamento termico o altri portautensili snelli, spesso non è possibile utilizzare i valori di lavorazione massimi dell'utensile. I mandrini a pinza ER dovrebbero essere evitati, poiché l'utensile può arretrare da questi mandrini con l'aumento delle forze di lavorazione. Se necessario, possono essere utilizzate pinze ER progettate per la fresatura dinamica, bloccando l'utensile per evitare l'estrazione.
