Qualità della superficie: Finitura a specchio o lucidatura?

Durante i test, sono stati impiegati utensili ad inserti su una lamiera ottenuta tramite formatura a freddo, con una durezza di 48 HRC. Due pezzi sono stati fresati a partire da un blocco in un centro di fresatura a 5 assi Röders RXP 601 DSH, utilizzando varie strategie CAM e utensili di fresatura appropriati.

Per il primo pezzo sono stati scelti utensili e strategie di fresatura in linea con le attuali pratiche di produzione stampi. Questo approccio viene definito “classico”. Per il secondo pezzo, invece, sono state sfruttate appieno le possibilità offerte dalle strategie offerte dal CAM, dalla moderna fresatura HSC a 5 assi e dal nuovo design degli utensili.

Tuttavia, questo metodo “moderno” richiede uno sforzo di programmazione significativamente maggiore, soprattutto per la fase di finitura. L'obiettivo, in entrambi i casi, era quello di ottenere un risultato ottimale in termini di precisione geometrica e qualità della superficie.

Finitura e qualità della superficie “Sfortunatamente, le strategie di finitura raramente tengono in considerazione la qualità della superficie”, afferma Fuest. La fresa scelta è spesso troppo grande, e lascia più materiale residuo che deve essere rimosso in operazioni successive che richiedono molto tempo. Nonostante la differenza di incremento laterale tra una fresa a sfera D16 e una D12 sia minima, per lavorare le aree di materiale residuo è necessario molto più tempo di quello risparmiato in precedenza grazie all’incremento maggiore. Nella pratica, un pezzo viene spesso lavorato prima in Z costante a 3 assi e poi in 3 assi assi-paralleli per ridurre al minimo il materiale residuo. Anche se questa procedura può essere programmata in modo semplice e rapido, il tempo di lavoro richiesto è decisamente maggiore. Allo stesso modo, le tecniche di prevenzione delle collisioni raramente vengono implementate a causa dello sforzo di programmazione necessario.

La fresatura a 5 assi è indispensabile per ottenere migliori qualità superficiali e in particolare superfici lucide senza dover ricorrere alla rilavorazione manuale. In questo caso, il percorso di fresatura deve seguire la superficie, e l'utensile deve sempre lavorare con un angolo per evitare di lavorare con il centro utensile.

Richiesta: Un centro di fresatura robusto e preciso“L'elevata convenienza economica richiede l'esecuzione di tutte le operazioni nella stessa configurazione sulla stessa macchina”, afferma il Dr. Oliver Gossel, responsabile delle vendite della Röders GmbH di Soltau, Germania. “Oltre alle necessarie prestazioni di sgrossatura, la macchina deve essere particolarmente in grado di raggiungere la precisione e la qualità superficiale richieste”. La Röders RXP 601 DSH a 5 assi utilizzata per i test è estremamente robusta e può gestire sia la sgrossatura che la finitura. Il mandrino HSC raggiunge velocità fino a 30.000 giri/min, mentre il design a portale e gli assi rotativi dotati di cuscinetti ad alto carico garantiscono la massima rigidità. Per una precisione ottimale, tutti gli assi utilizzano azionamenti diretti senza attrito, supportati da una compensazione del peso senza attrito nell'asse Z.

Altra particolarità di questa macchina è il suo ruolo nei cambi di direzione, critici per le lavorazioni di precisione. L'elevato “jerk” (es: la variazione dell'accelerazione nel tempo) degli azionamenti meccanici consente di mantenere l'avanzamento desiderato il più a lungo possibile, anche su superfici molto curve. Anche la sofisticata gestione della temperatura svolge un ruolo speciale. Poiché il calore è nemico della precisione, tutti i componenti chiave del sistema hanno un proprio controllo della temperatura.
La temperatura del fluido di controllo della temperatura che circola al suo interno viene mantenuta stabile con una precisione di +/- 0,1 Kelvin. Un punto di forza dei sistemi Röders è il sistema di controllo sviluppato internamente.

Un tempo di elaborazione dei blocchi inferiore a 0,1 millisecondi e una capacità di lettura anticipata di oltre 10.000 blocchi consentono di ottenere una precisione e una qualità della superficie ottimali. In particolare, è da sottolineare l'elevatissima velocità di controllo con una frequenza di clock di 32 kHz su tutti gli assi. Ciò significa che il percorso utensile viene corretto ogni 0,03 millisecondi.