Marco, non sono affatto esperto nella questione degli sforzi degli utensili, sto anche io muovendo i primi passi in questo mondo. Oltre al sito Kennametal, la Master tools consente di scaricare un libretto con molte informazioni di base sugli utensili, e un po' di formule per calcolare e capire questi parametri.
Detto questo, da alcuni calcoli che feci ormai quasi un anno fa (e la memoria comincia a far cilecca), per lavorazioni su materiali non ferrosi, anche con affondamenti di qualche millimetro, impegnando per intero una fresa da 6mm di diametro, saltavano fuori spinte alla fresa, se non ricordo male, nell'ordine di qualche kgf.
Comunque, fare delle prove di deformazione mediante carico concentrato sui longheroni delle guide offre indicazioni piuttosto vaghe sulla rigidezza complessiva della macchina (tralasciando l'intralasciabile e quasi imperscrutabile aspetto delle vibrazioni
). Occorrerebbe in realtà considerare tutta la struttura, dalla punta della fresa al blocco di fondazione (e ancora per qualcuno non basta, come sai per le grandi macchine utensili si studia anche la risposta del terreno e il tipo di fondazione da adottare).
Solo per esemplificare: la piastre che costituiscono i ponti vengono spesso "provate" (empiricamente o con f.e.m.) con carichi concentrati in uno o nell'altro verso, eseguendo quindi una prova di deformabilità flessionale. Ma il regime che domina la deformazione durante la lavorazione è quello torsionale, nei confronti del quale qualsiasi piastra offre ridicola rigidezza.
Se vuoi davvero provare il tuo ponte, fissaci un'asta verticale che sia più o meno rigida come il tuo asse Z+mandrino e falla arrivare quasi fino al piano. Blocca il ponte coem se ci fosse la chiocciola e posiziona l'asta esattamente in corrispondenza di essa. Metti il comparatore dietro l'asta e spingi con un carico noto nella stessa direzione delle guide che fanno scorrere il ponte.
Poi ripeti portando il "gruppo Z" a un estremo del ponte.
Visto che ci sei ripeti la stessa prova mettendo anche il comparatore sulla spalla opposta, diretto come la sua guida, così avrai anche una indicazione dell'intraversamento del ponte sotto sforzo.
Infine, blocca l'asta in modo che non si muova lungo il ponte e posiziona il comparatore in cima alla spalla (quindi parallelamente alle guide sul ponte, ortogonalmente all'ultimo posizionamento). Stavolta prova a spingere in direzione della vite del ponte.
Se sei soddisfatto di quel che vedi allora si può pensare che la macchina sia sufficientemente rigida.
Scusa il papiro
Già , 6 mm di acciaio, sezione piena, ho scritto male e fai bene a sottolineare i due fenomeni. Il primo è che la sezione della fresa è bel lontana dall'essere circolare, il secondo e che, per via della rotazione della fresa, la rigidezza opposta alla forza di lavorazione varia ad ogni istante.