Fresatrice orizzontale

La fresatrice ad asse orizzontale è la macchina utensile ideale per eseguire spianature e cave tramite l’utilizzo di frese tangenziali (o periferiche).

Caratteristiche principali

Come suggerisce il nome, nella fresatrice orizzontale l’asse del mandrino è orizzontale. Queste macchine utensili sono impiegate per eseguire spianature di grosse superfici e per l’esecuzione di scanalature rettilinee.

Normalmente, l’albero mandrino è fisso nello spazio ed è dotato del solo moto di taglio permettendo così la rotazione della fresa. Il pezzo, invece, si muove nelle tre direzioni tramite i tre assi di cui dispone la tavola portapezzo. Quando i pezzi superano determinate dimensioni o pesi, invece, il moto dei tre assi lineari può essere spostato alla macchina anziché al particolare da lavorare.

Sull’albero mandrino vengono, solitamente, connesse una fresa tangenziale, ad esempio una fresa cilindrica a denti elicoidali per lavorazioni di spianatura, oppure delle frese a disco nel caso di lavorazioni di scanalature. Si possono anche eseguire fresature di profili complessi tramite frese a disco sagomate sia concave che convesse. Il metodo di fresatura può essere in concordanza, se la velocità di taglio è concorde alla velocità di avanzamento, o in discordanza, se la velocità di taglio è opposta alla velocità di avanzamento.
Sebbene il design più comune di queste macchine sia quello mostrato in figura (con un solo montante), nel caso di fresatrici di grosse dimensioni è possibile che la struttura dello slittone si richiuda verso il basamento con un montante secondario posizionato frontalmente.

Come è fatta una fresatrice orizzontale

I principali elementi di una fresatrice orizzontale sono:

Basamento e montante – Il basamento e il montante sono di ghisa e, spesso, formano un corpo unico. Ciò permette di migliorarne la rigidezza complessiva evitando di ricorrere a connessioni imbullonate. All’interno del montante, viene alloggiata tutta la cinematica della macchina utensile, ad esempio il motore elettrico con il relativo cambio di velocità a ruote dentate, i rinvii per gli avanzamenti automatici, la centralina di comando e l’impianto di refrigerazione. Sulla parte anteriore, sono ricavate le guide per il movimento verticale del gruppo slitte portapezzo e, nella parte superiore, sono ricavati gli ancoraggi dello slittone.

Slittone – Lo slittone è una struttura collegata al montante che permette di sostenere l’albero portafresa, evitando così che si fletta a causa delle forze di taglio.

Mandrino – l’albero mandrino si trova all’interno del montante e viene portato in rotazione dal cambio a ingranaggi. L’albero portafresa viene connesso per mezzo di un accoppiamento conico ISO all’albero mandrino, mentre l’altro lato verrà supportato dallo slittone. Nella zona posteriore del montante, è possibile trovare il dado per pretensionare il tirante che si avvita all’albero portafresa.

Albero portafresa – Su questo albero vengono calettate le varie frese tangenziali usate per la lavorazione. Le frese sono forzate alla rotazione da un accoppiamento con un’apposita linguetta. Questo elemento può essere piuttosto lungo e su di esso è possibile connettere più frese che lavoreranno contemporaneamente il pezzo in diverse zone (esempio: molteplici frese a disco per eseguire più scanalature simultaneamente). Sull’albero portafresa si possono trovare dei canotti che fungono da adattatori tra il diametro dell’albero portafresa e il foro della fresa che si vuole montare.

Tavola portapezzo – La tavola è l’organo a cui si collegano i sistemi di ancoraggio del pezzo (esempio morsa o staffaggi). La tavola è, a sua volta, connessa tramite guide a coda di rondine alla slitta inferiore e al carrello che ne permettono lo spostamento verticale, trasversale e longitudinale. I tre assi sono controllati tramite gli appositi avanzamenti manuali e automatici tramite viti trapezoidali. Il gioco viene regolato da una chiocciola regolata con delle ghiere aggiustabili.

Per la stesura di questo articolo sono state consultate le seguenti fonti:
Boothryod G. Knight W., “Foundamentals of machining and machine tools”, Taylor & Francis, 2006
Calligaris L., Fava S., Tomasello C., “Manuale di meccanica”, Hoepli, 2016
Kibbe R. et. al, “Machine tool practices, tenth edition”, Pearson, 2014