Questo strumento è in grado di eseguire una vasta gamma di lavorazioni, vediamo quali sono le applicazioni più comuni per le quali viene solitamente utilizzato.
La fresatrice è un macchina utensile che può avere dimensioni e forme diverse a seconda del tipo di applicazioni per la quale è progettata; di solito viene utilizzata per lavorare diversi tipi di materiale, soprattutto il legno e il metallo, in modo da foggiarli in forme più o meno complesse a seconda del caso.
La macchina è costituita da un motore che, mediante un albero di trasmissione, imprime un moto rotatorio di velocità variabile a un mandrino; su quest’ultimo vengono montate le diverse frese intercambiabili, ovvero il tipo di punte a cui la fresatrice deve appunto il suo nome.
La forma di queste punte può cambiare a seconda del tipo di lavorazione che bisogna eseguire, ma quella della macchina stessa è soggetta a variazioni a seconda della categoria e della destinazione d’uso. In ambito hobbistico e artigianale, per esempio, sono molto diffuse le fresatrici a tuffo e i rifilatori, che rappresentano la variante a orientamento verticale di questa macchina, e le fresatrici lamellari e le intestatrici, che sono invece le versioni a orientamento orizzontale.
In ambito industriale, invece, sono utilizzate soprattutto le fresatrici CNC, ovvero a controllo numerico computerizzato; in questo caso si tratta più che altro di veri e propri bracci robotici, o comunque automatizzati, alla cui estremità è montato il gruppo motore-mandrino.
Questa premessa che abbiamo fatto sui diversi tipi di fresatrice, è stata necessaria perché più avanti li citeremo come esempi pratici finalizzati a una comprensione più chiara e semplice dei diversi tipi di lavorazione che questa macchina è in grado in di eseguire.
Sagomature e bordature
Alcune delle lavorazioni per la quale la fresatrice è più utilizzata, soprattutto quella per il legno, sono le rifilature e le bordature, spesso sagomate con diversi profili che sono destinati alla creazione di modanature su listelli o pannelli. I profili possono essere a cuscinetto, convessi, a scalini, multiforma e via dicendo, e quindi le possibilità sono veramente ampie.
Come accennato in precedenza, però, questo tipo di lavorazione si applica soprattutto al legno e, in alcuni casi, alla pietra o alle materie plastiche; la rifilatura dei bordi viene eseguita anche sul metallo ovviamente, ma quasi sempre in modo netto e non sagomato.
Un’altra applicazione per la quale è molto apprezzata, inoltre, è la sagomatura dei pezzi; perché la fresatrice è un tipo di macchina che ha il pregio di avere pochi limiti per quanto riguarda le forme che è in grado di realizzare, soprattutto quando viene collegata a un impianto CNC automatizzato.
Alesatura, filettatura, asole e tasche
Con la fresatrice è possibile anche forare ovviamente, ma con un livello di precisione decisamente più alto rispetto a un comune trapano. Proprio per questa ragione, però, la fresatrice non viene usata per eseguire dei comuni fori, ma soprattutto per la filettatura e la svasatura, per la realizzazione di asole e di tasche e per l’alesatura, un procedimento specifico volto a correggere il diametro e l’assialità dei fori.
Queste lavorazioni vengono eseguite soprattutto sui pezzi metallici, in alluminio, acciaio o altre leghe di diversa durezza, per questo vengono utilizzate in prevalenza frese ricoperte da uno strato di nitruro di titanio, oppure in Widia, un materiale usato appositamente nelle lavorazioni meccaniche.
Questo metallo è noto anche come Carboloy, carburo cementato o metallo duro, ed costituito da particelle di carburo di tungsteno mescolate con una matrice metallica, per lo più cobalto. Il Widia fu inventato dall’azienda Krupp nel 1926 e chiamato così dalla contrazione delle parole tedesche Wie Diamant, cioè come diamante, in riferimento al suo elevato grado di durezza.
A differenza delle lavorazioni sul legno, inoltre, quando si effettuano lavori di alesatura e realizzazione di asole con la fresatrice, non è la macchina a muoversi sul pezzo tenuto immobile ma è quest’ultimo a essere movimentato mentre il mandrino è tenuto in posizione fissa, in modo da assicurare la massima precisione possibile.
Incisioni per giunzioni a incastro o parallele
Sempre nell’ambito delle lavorazioni sul legno, poi, un uso comune della fresatrice è quello volto alla realizzazione di incisioni nette, di diverse forme, finalizzate alla creazione di giunzioni parallele oppure a incastro.
Anche in questo caso, come per le modanature e le sagomature, le frese utilizzate presentano diversi profili a seconda del tipo di giunto da realizzare, e il tipo di lavorazioni possibili è abbastanza ampio e variegato.
Sulle coste delle assi, per esempio, si realizzano incisioni parallele che possono essere semplici, svasate o inclinate, e volte a realizzare una parte maschio e una femmina che saranno successivamente incastrate insieme; lungo lo spessore dei listelli, invece, queste incisioni sono destinate a realizzare scanalature per tutta la loro lunghezza, oppure spallamenti. Quest’ultimo tipo di lavorazione, per esempio, è usato soprattutto per la realizzazione dei giunti lineari nei listelli destinati a formare pavimentazioni, come i parquet in legno o in materiale sintetico, o rivestimenti per le pareti.
Lavorazioni complesse su più assi
Tutti i tipi di lavorazione a cui abbiamo accennato finora, sono solitamente realizzati movimentando la fresatrice, oppure il pezzo, su uno o due assi, e sollevando e abbassando la testa del mandrino in modo da determinare l’altezza di lavoro. Esistono però delle lavorazioni di gran lunga più complesse che richiedono la movimentazione su quattro o più assi; la migliore fresa per questo tipo di applicazioni è quella a controllo numerico computerizzato, o CNC.
Le fresatrici CNC sono solitamente definite “centri di lavoro” e sono in grado di raggiungere un livello di precisione nell’ordine dei micron, ma richiedono anche delle condizioni di lavoro particolari, come un ambiente ben pulito e climatizzato, un base perfettamente livellata e ben salda, diversi strumenti di rilevamento volti a misurare la temperatura delle frese e del materiale sottoposto a lavorazione, il corretto allineamento degli stessi e così via. Questo tipo di macchine, infatti, non necessitano dell’intervento di un operatore umano, ma sono controllate direttamente dal computer mediante un apposito software.
Anche se sono diffuse soprattutto a livello industriale per la lavorazione di pezzi in serie, fresatrici CNC di dimensioni più compatte possono essere tranquillamente impiegate anche in ambito artigianale e hobbistico.