frèsa

Metallurgia: generalità

sf. [sec. XVIII; francese fraise]. Utensile rotativo politagliente impiegato sulle fresatrici per la lavorazione a freddo dei materiali mediante asportazione di truciolo. Le frese possono assumere le forme più svariate:una suddivisione generale può essere fatta tra frese tangenziali e frese frontali: nelle frese tangenziali i taglienti sono disposti lungo le generatrici del cilindro a esse circoscritto; nelle frese frontali sono disposti su una delle corone circolari della fresa stessa. Molto diffuse sono anche le frese con taglienti tangenziali e frontali. Analogamente a quanto si verifica per gli utensili da tornio, ogni dente della fresa risulta caratterizzato da: angolo di spoglia anteriore α, angolo di lavoro β e angolo di spoglia posteriore δ, legati tra loro dalla relazione:

I valori di ciascuno dei tre angoli variano notevolmente secondo il materiale in lavorazione, il profilo dei denti, le dimensioni della fresa e quindi le velocità di taglio e gli avanzamenti adottabili durante la lavorazione. Le frese più comuni sono quelle cilindriche, ad angolo, a lame riportate, a profilo costante.

Metallurgia: frese cilindriche

Possono avere la dentatura diritta o elicoidale. Nel caso di taglienti rettilinei ogniqualvolta un dente entra in presa, il pezzo subisce un urto che sollecita notevolmente sia l'utensile sia la macchina stessa. Nel caso invece dei taglienti elicoidali, poiché vi è sempre più di un dente in presa e poiché i denti aumentano la loro presa sul pezzo in maniera progressiva, si ha una lavorazione più regolare, che permette di ottenere un rendimento elevato. Nel caso di denti elicoidali si ha, però, una notevole spinta assiale che deve essere sempre diretta verso la testa portamandrino e assorbita da questa senza flessioni o vibrazioni. Se si abbinano due frese a denti elicoidali in maniera opportuna, le spinte assiali si possono compensare a vicenda. In linea generale nella scelta di una fresa si seguono i seguenti principi: per lavorazioni su materiali poco resistenti, come le leghe leggere, si usano frese a dentatura molto rada, con angoli di spoglia acuti e con elica molto inclinata; per lavorare ghisa e acciai di normale resistenza si impiegano frese con dentatura rada, angoli di spoglia di valore medio ed elica a passo piuttosto corto; per frese di finitura, a pari caratteristiche del materiale da asportare, la dentatura deve essere più fine. Le frese cilindriche con uno spessore relativamente piccolo rispetto al loro diametro vengono denominate frese a disco. Si possono distinguere frese a uno, a due o a tre tagli secondo che abbiano solo taglienti tangenziali, oppure taglienti tangenziali e taglienti laterali su uno dei due lati, oppure taglienti tangenziali e laterali su entrambi i lati. Solitamente la dentatura delle frese a disco è rettilinea, ma se si desidera ottenere un notevole rendimento si ricavano i denti secondo una doppia serie di taglienti elicoidali inclinati alternativamente nei due sensi.

Metallurgia: frese ad angolo

Vengono impiegate per eseguire scanalature prismatiche o fresature secondo sagome particolari e si possono dividere in: frese ad angolo simmetriche, impiegate soprattutto per fresare delle scanalature prismatiche, e frese ad angolo frontali, utilizzate soprattutto per eseguire le scanalature delle guide delle macchine utensili. Per eseguire delle cave cieche, delle cave per chiavetta o delle cave passanti, si usano delle frese frontali a due taglienti, diritti o elicoidali. La speciale forma di questi utensili permette di penetrare nel materiale direttamente senza alcuna foratura preliminare e di adottare delle elevate velocità di taglio. L'accoppiamento su uno stesso albero di più frese, anche di vario tipo, costituisce un treno di frese, molto usato nella produzione di serie per lavorare contemporaneamente più superfici dello stesso pezzo, con tempi molto inferiori e precisione maggiore in confronto a singole lavorazioni successive.

Metallurgia: frese a lame riportate

Sono molto vantaggiose perché gli elementi taglienti in metallo duro consentono maggiori velocità di taglio e una migliore finitura. Sono costituite da un corpo in acciaio sul quale le placchette in metallo duro sono saldate (quando il diametro della fresa è inferiore a 50 mm) o fissate meccanicamente per mezzo di appositi dispositivi. Poiché la maggiore velocità di taglio sollecita notevolmente la struttura della fresatrice, è indispensabile che essa sia particolarmente robusta. È anche opportuno che essa consenta di lavorare in concordanza, per ottenere migliore finitura e maggior durata del tagliente.

Metallurgia: frese a profilo costante

Vengono impiegate quando sia necessario creare speciali profili circolari che richiedono l'inalterabilità della geometria dell'utensile anche dopo varie riaffilature successive dei taglienti. Solitamente però le frese a profilo costante hanno uno scarso rendimento perché in esse manca l'angolo di spoglia anteriore e hanno un piccolo angolo di spoglia posteriore; inoltre richiedono che si lavori con basse velocità di taglio e con piccoli avanzamenti per far durare più a lungo il filo del tagliente. Le frese a profilo costante possono anche essere accoppiate in modo da costituire un treno di frese con un profilo complesso. Frese con dimensioni ridottissime (anche inferiori al millimetro) vengono usate in casi particolari: per esempio dagli odontotecnici e per la lavorazione di metalli preziosi. La parte tagliente e il codolo sono in un solo pezzo, di acciaio o di metallo duro; hanno forma cilindrica o sferica e vengono montate su appositi mandrini, mossi da alberi flessibili o da microscopiche turbine ad aria compressa contenute nell'impugnatura.

Industria mineraria

Nell'industria mineraria si usano frese particolari, in genere costituite da un corpo metallico cilindrico sulla cui corona sono disposti i denti in materiale assai duro e resistente (widia, diamanti industriali); vengono utilizzate sulle macchine per carotaggio e perforazioni (carotiere, rotary) o per l'abbattimento di minerale: in tal caso i cilindri (teste di lavorazione) sono disposti in serie, affiancati, così da permettere il lavoro su di un largo fronte (tagliatrici).

Agricoltura

In agricoltura si dice fresa (o fresatrice agricola) un attrezzo multiplo rotativo destinato alla preparazione del letto di semina (fresatura) in sostituzione dell'aratro o dell'erpice. Nelle frese ad asse orizzontale l'organo fresante porta più dischi stellati alla cui periferia sono collegati gli utensili elastici a molla; l'intero complesso è azionato da un motocoltivatore e risulta assai simile a una motozappatrice rotativa.