Fresatura CNC: come adattare i parametri di taglio alla tua CNC (anche se non è professionale)

5 Giugno 2019 / Matteo Urbinati / CNC

Ciao Fresatore,

oggi trattiamo un argomento molto interessante, soprattutto per chi esegue le lavorazioni con un pantografo a controllo numerico (tecnicamente detto “CNC”)  auto-costruito.

Prima di entrare nel vivo dell’argomento di oggi, permettimi di evidenziare per l’ennesima volta l’importanza di fresare con i parametri ideali e specifici per la tua lavorazione.

Come si fa la fresatura con una macchina CNC?

Lo so che negli anni ti sei abituato a fare tutto da solo o al massimo a chiedere consiglio a qualche amico “esperto”…e la conseguenza di tutto ciò è che purtroppo non hai mai ottenuto le massime prestazioni dalle tue frese e dalla tua macchina e questo probabilmente, nel tempo, ti ha anche fatto credere che non sei poi così portato per la fresatura…

Si perché se non applichi i parametri di fresata specifici per la tua lavorazione (in base al tipo di legno, al tipo di asportazione ed alla strategia di fresata) otterrai come minimo la superficie del pezzo ruvida e bruciacchiata e correrai anche il rischio di rompere la fresa (o sicuramente di ridurre enormemente la sua durata). Tutti questi problemi faranno diminuire la tua autostima, oltre che il tuo conto in banca (il legno e le frese…anche quelle scadenti purtroppo…costano dei bei soldini).

Con questo non sto assolutamente sostenendo che la colpa è la tua anzi…tu non c’entri proprio nulla! Il problema è stato generato dai rivenditori di utensili, che negli anni hanno continuato imperterriti a vendere migliaia di prodotti diversi (frese per pantografo, frese per toupie, lame, punte, seghe e chi più ne ha più ne metta) senza dare alcuna assistenza per la scelta e soprattutto per l’uso del prodotto!

Ma lascia che ti dica che questa non è assolutamente la normalità anzi…è un’ingiustizia pazzesca!

Per questo motivo abbiamo deciso di realizzare IL PRIMO VIDEO CORSO GARANTITO PER PORTARTI DA ZERO A FRESATORE CNC!

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Parametri di fresatura CNC

Ma torniamo al cuore dell’articolo di oggi, dopo aver visto come come impostare i parametri per la fresatura manuale, adesso analizzeremo come adattare i parametri di lavoro ottimali per la CNC anche se il tuo pantografo non riesce a rispettarli.

Ti ricordo che i parametri di fresatura sono:

• profondità della singola passata, in mm
• velocità di rotazione, in giri al minuto (RPM)
• velocità di avanzamento, in mm al minuto (oppure in metri al minuto)

In realtà esistono anche altri parametri, come la velocità di entrata nel legno, il passo laterale nelle lavorazioni a passate parallele ecc…ma i 3 fondamentali sono quelli sopra.

Come impostare i Parametri di Taglio Fresatura per frese CNC

Prendiamo ad esempio una delle frese per CNC più utilizzate dai piccoli artigiani e dagli hobbisti evoluti, la fresa in metallo duro da 6mm a 2 eliche di taglio positive FR.302.060.6D: https://www.fraisertools.com/it/fresa-a-taglienti-elicoidale-positivi-z-2.html

Questa fresa ti permette di eseguire delle scanalature e tagli con una grande capacità di estrazione del truciolo ed i parametri di fresata ottimali per un legno tenero (ad esempio il legno di abete) sono:

• profondità di passata: 12mm
• velocità di rotazione: 18000 rpm
• velocità di avanzamento: 4.1 metri/min.

Ti ricordo che i valori che noi suggeriamo partono sempre dal presupposto che almeno queste 4 condizioni siano rispettate:

1. la fresa deve essere in buone condizioni (quindi non usurata o addirittura danneggiata).
2. la pinza elastica ed il mandrino devono essere puliti.
3. la fresa deve essere stretta nella pinza elastica nel punto corretto (c’è un simbolo K sul gambo della fresa che identifica il punto ideale per serrare).
4. il pantografo deve essere esente da vibrazioni anomale.

Parametri di fresatura su CNC auto-costruita

Spesso e volentieri accade però che i nostri amici fresatori abbiamo una CNC auto—costruita, che per diversi motivi (scelta dei motori, della trasmissione ecc…) hanno dei limiti sulla velocità di movimentazione e non riescono a raggiungere i valori suggeriti, oppure magari hanno il vincolo della velocità di rotazione (i giri) fissa.

Come ti devi comportare in questi casi? Sei per forza costretto a rinunciare al lavoro oppure c’è qualcosa che puoi fare che in qualche modo ti permetta di ridurre i danni e di eseguire comunque delle fresate accettabili?

La risposta è…DIPENDE! Dipende da quali sono i limiti della tua CNC. Se ad esempio il limite della tua CNC è la velocità di avanzamento che non può superare i 3 metri al minuto (valore che più di una volta abbiamo sentito dai nostri amici fresatori) e vuoi fresare con la 302.060.6D, è possibile adattare i parametri ed ottenere comunque un risultato accettabile.

Quello che devi fare è un semplice calcolo matematico, che per gli esperti e sapientoni si chiama “proporzione”, secondo questa regola:

“Parti sempre dai valori ideali della velocità di rotazione e di avanzamento, identifica il valore che la tua CNC non può rispettare, fai il rapporto (la divisione) con il valore ideale e modifica l’altro parametro in modo proporzionale”

PS. Stiamo ipotizzando che il limite sia solo la velocità di avanzamento o solo la velocità di rotazione, altrimenti l’articolo si complica troppo e rischio di generare confusione, comunque ricorda che per situazioni complesse puoi sempre richiedere una consulenza completamente gratuita agli specialisti delle frese: https://www.fraiseracademy.it/consulenza/

Riprendendo l’esempio della FR 302.060.6D, ci sono quindi quattro passaggi da fare:

1. Valori ideali = 4.1 metri / min. e 18000 giri / min.
2. Valore che la mia CNC non può rispettare = 3 m / min.
3. Rapporto fra i 2 valori = 4.1 / 3 = 1.37.
4. La velocità di rotazione andrà ridotta in modo proporzionale e quindi il valore sarà pari a quello ideale 18000 diviso 1.37 = 13000 giri al minuto circa.

Quindi i valori dei parametri “adattati” alla tua CNC saranno:

• 12mm di profondità di passata
• 3.1 m / min. di avanzamento
• 13000 giri / min.  al mandrino

Ripetiamo l’esercizio considerando ad esempio che la CNC sia costretta a ruotare fissa a 20000 giri / min.  I quattro passaggi da fare sono:

1. Valori ideali = 4.1 metri / min. e 18000 giri / min.
2. Valore che la mia CNC non può rispettare = 20000 giri/min.
3. Rapporto fra i 2 valori = 18000 / 20000 = 0.9.
4. La velocità di rotazione andrà aumentata in modo proporzionale e quindi il valore sarà pari a quello ideale 4.1 diviso 0.9 = 4.5 metri al minuto circa.

Quindi i valori dei parametri “adattati” alla tua CNC saranno:

• 12mm di profondità di passata
• 4.5 m / min. di avanzamento
• 20000 giri / min.   al mandrino

Se già mi segui da un po’ di tempo capirai benissimo che i calcoli che abbiamo appena fatto combaciano con una delle regole che noi di Fraiser evidenziamo sempre: a parità di tutto il resto, se la velocità di rotazione aumenta allora deve aumentare anche la velocità di avanzamento e viceversa. Se la velocità di rotazione diminuisce allora deve diminuire anche la velocità di avanzamento e viceversa.

Oggi abbiamo aggiunto che gli aumenti e le diminuzioni devono essere proporzionali fra loro.

E’ quindi possibile adattare sempre i valori dei parametri?

Non proprio. Se ad esempio la tua CNC auto-costruita ha il limite sulla velocità di avanzamento a 1 metro al minuto, ripetendo i soliti 4 passaggi avremo:

1. Valori ideali = 4.1 metri / min. e 18000 giri / min.
2. Valore che la mia CNC non può rispettare = 1 metro/min.
3. Rapporto fra i 2 valori = 4.1 / 1 = 4.1.
4. La velocità di rotazione andrà diminuita in modo proporzionale e quindi il valore sarà pari a quello ideale 18000 diviso 4.1 = 4400 giri / min.

Come puoi vedere il valore adattato della velocità di rotazione è molto basso e spesso non è nemmeno possibile impostarlo con il pantografo (è più un valore da trapano).

La soluzione per il proprietario di questo “pantografo lumaca” sarebbe quella di utilizzare frese molto piccole, ad esempio di 2mm di diametro, che idealmente possono avanzare intorno ai 2 metri al minuto e 20000 rpm e di conseguenza i valori adattati risulterebbero accettabili (ripeti da solo l’esercizio…non fare il pigro 😉 ).

Come puoi immaginare esistono decine e decine di casi diversi da valutare ogni volta quando si tratta di adattare i parametri ideali di fresata e non è possibile, almeno in un singolo articolo (servirebbe una enciclopedia), definire delle regole precise ed infallibili che una volta applicate e rispettate ti possano garantire fresate lisce e senza bruciature, evitando di rompere la fresa ed il pezzo (o peggio ancora di farti male tu stesso).

Di conseguenza, il mio consiglio è quello di iniziare certamente ad applicare le regole che hai imparato in questo articolo e, nel dubbio, di contattare il servizio di assistenza di Fraiser, il primo ed unico al mondo nel mercato delle frese (e degli utensili da taglio in generale) formato da tecnici esperti ed ingegneri pronti ad aiutarti in modo rapido e preciso, consentendoti nel limite del possibile anche di adattare i tuoi parametri di lavoro evitando di rovinare il pezzo, le frese e la tua salute!

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A presto

Andrea Urbinati – l’ingegnere di “The Urbinaiser”