Microfresatura di pareti sottili

Nowadays micromachining operations play an important role in manufacturing, and they represent one of the most recent and successful development in this field. In particular micromilling, due to its high versatility, is used to produce special components or tools for other manufacturing processes, such as electrodes for micro-EDM, extrusion dies and moulds for “micro injection moulding”. In this last application, it is common to find features such as the thin walls. Micromilling of thin walls is a challenging process, since the low stiffness of these features could result in static and dynamic deformations, mainly due to cutting forces. In the first part of this work, the force measurement chain was configured, in order to study the profiles of the acquired force components. Then, in the second part, an experiment was designed in order to investigate which factors have an effect on thin wall deformation. This aim was pursued by contemporaneously acquiring the cutting forces and measuring the geometric profiles of thin walls, by means of a CMM (Coordinate Measuring Machine). In the end, the statistical ANCOVA (ANalysis of COVAriance) technique was applied to objectively analyze the experimental results.

Le microlavorazioni giocano un ruolo importante nell’industria manifatturiera odierna, e rappresentano uno degli sviluppi più recenti e di successo di questo settore. In particolare la microfresatura, per via dell’elevata versatilità, è impiegata per produrre componenti speciali o utensili per altri processi, come ad esempio gli elettrodi per micro-EDM, matrici per estrusione e stampi per “micro-injection moulding”. In quest’ultimo settore, spesso si ha a che fare con componenti con pareti sottili. La fresatura di pareti sottili è un processo complicato, in quanto la bassa rigidezza delle stesse porta all’instaurarsi di problemi di deformazioni statiche e dinamiche delle pareti, per effetto delle forze di taglio. Pertanto, nella fase iniziale di questo studio, è stata configurata la catena di misura delle forze, per studiarne il comportamento durante la fresatura delle pareti. Successivamente, un piano sperimentale è stato progettato per studiare quali parametri avessero effetto sulla deformazione della parete. Per fare questo, parallelamente all’acquisizione delle forze di taglio, si è ricostruito il profilo geometrico della parete con una CMM (Coordinate Measuring Machine), e la tecnica statistica dell’ANCOVA è stata impiegata per analizzare oggettivamente tali risultati.