Controllo truciolo efficace
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Il controllo del truciolo è uno dei fattori chiave nella lavorazione di tornitura e ci sono tre cambiamenti fondamentali nella rottura del truciolo:
Trucioli autorompenti (es. ghisa grigia)
Rottura del truciolo dell'utensile ad impatto
Rottura del truciolo del pezzo ad impatto
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autodistruttivo
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Rottura del truciolo dell'utensile ad impatto
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Rottura del truciolo del pezzo ad impatto
Fattori che influenzano la rottura del truciolo
Geometria dell'inserto: trucioli più aperti o più stretti a seconda della larghezza della scanalatura e del design micro e macro strutturale
Raggio di punta dell'utensile: un raggio di punta dell'utensile piccolo controlla i trucioli meglio di un raggio di punta dell'utensile grande
Angolo di entrata (immersione): a seconda dell'angolo di entrata, i trucioli vengono diretti in direzioni diverse: verso lo spallamento o lontano dallo spallamento
Profondità di taglio: a seconda del materiale del pezzo da lavorare, una maggiore profondità di taglio influirà sulla rottura del truciolo, con conseguenti maggiori forze di taglio per la rottura e la rimozione del truciolo.
Avanzamento: avanzamenti più elevati generalmente producono trucioli più resistenti. Può aiutare nella rottura e nel controllo del truciolo in determinate situazioni
Velocità di taglio: le variazioni della velocità di taglio possono influire sulle prestazioni di rottura del truciolo
Materiali: i materiali a truciolo corto (come la ghisa) sono generalmente più facili da lavorare. Le prestazioni di truciolabilità sono più importanti per i materiali con eccellente resistenza meccanica e resistenza allo scorrimento viscoso (la tendenza di un materiale a muoversi lentamente o a deformarsi sotto pressione), come Inconel
Parametri di taglio per la tornitura
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Quando si sceglie la velocità e l'avanzamento corretti per la tornitura, considerare sempre la macchina utensile, l'utensile, l'inserto e il materiale.
Iniziare con velocità di avanzamento basse per garantire la sicurezza dell'inserto e la qualità della superficie; quindi aumentare le velocità di avanzamento per migliorare la rottura del truciolo
Utilizzare una profondità di taglio maggiore del raggio della punta dell'utensile. Ciò riduce al minimo la deflessione radiale dell'inserto, che è importante nella lavorazione interna
L'impostazione di una velocità di taglio troppo bassa ridurrà la durata dell'utensile. Assicurarsi di utilizzare la velocità di taglio consigliata vc m/min (piedi al minuto)
Utilizzo del refrigerante per migliorare la qualità delle parti tornite
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Se applicato correttamente, il refrigerante migliorerà la sicurezza della lavorazione, le prestazioni dell'utensile e la qualità della parte. Quando si utilizza il refrigerante, è necessario considerare i seguenti fattori:
Gli utensili con refrigerante ad alta precisione sono altamente raccomandati per le applicazioni di finitura
La pressione del refrigerante necessaria per la rottura del truciolo dipende dal diametro dell'ugello (uscita), dal materiale da lavorare, dalla profondità di taglio e dall'avanzamento
La portata del refrigerante necessaria dipende dalla pressione e dall'area totale di mandata del refrigerante dei fori del refrigerante
Nelle applicazioni di semifinitura e sgrossatura si consiglia il seguente refrigerante
Per le operazioni di finitura, si consiglia di utilizzare sia il refrigerante superiore che quello inferiore ad alta precisione
Affrontate una serie di sfide con l'uso corretto del liquido refrigerante
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Problemi di controllo del truciolo: utilizzo del refrigerante superiore
Problemi dimensionali: la causa è solitamente una temperatura troppo alta: utilizzare sia il refrigerante superiore che quello inferiore e la pressione del refrigerante più alta possibile
Scarsa qualità della superficie: se i difetti sono causati da trucioli, utilizzare il refrigerante in testa
Durata utensile imprevedibile nelle operazioni di sgrossatura: utilizzare solo refrigerante inferiore
Durata utensile imprevedibile nelle operazioni di finitura: utilizzo del refrigerante sia superiore che inferiore
Scarsa evacuazione del truciolo nelle operazioni di tornitura interna: utilizzare sia il refrigerante superiore che quello inferiore e la massima pressione possibile del refrigerante
Come ottenere una buona qualità della superficie durante la tornitura dei pezzi
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Regole generali per la qualità della superficie:
La qualità della superficie può spesso essere migliorata utilizzando velocità di taglio più elevate
La geometria dell'inserto (angoli di spoglia positivi e negativi montati centralmente e angolo di scarico positivo) influisce sulla qualità della superficie
La scelta del materiale della lama ha un certo impatto sulla qualità della superficie
Se si verificano tendenze alle vibrazioni, selezionare un raggio di punta dell'utensile più piccolo
Inserti raschianti
Gli inserti raschianti consentono la tornitura di pezzi ad elevate velocità di avanzamento, senza perdere la capacità di produrre buone finiture superficiali o controllo del truciolo.
Linea guida generale: doppia velocità di avanzamento, stessa qualità superficiale. A parità di avanzamento la qualità della superficie raddoppia.
Il design dell'inserto raschiante può rendere più liscia la superficie lavorata dall'inserto quando avanza lungo il pezzo. L'effetto tergicristallo è progettato principalmente per la tornitura in linea retta e la tornitura frontale.
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Raggio standard
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Raggio del tergicristallo
Confronto tra inserti standard e inserti raschianti in base alla velocità di avanzamento
Avviso! Tutti i valori corrispondenti all'angolo R della punta dell'utensile standard sono valori teorici. Il valore corrispondente all'angolo R della punta del raschiatore si basa sul valore di prova dell'acciaio a bassa lega.
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Valori di raggio di 1,16 mm (0.06 pollici) basati su inserti DNMX
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Suggerimenti per l'applicazione della tornitura esterna
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Parti soggette a vibrazioni
Taglio completo in una sola passata (ad es. raccordi per tubi)
Si consiglia di completare l'intero taglio in una sola passata per dirigere le forze di taglio assialmente nella direzione della pinza/mandrino.
Esempio:
Diametro esterno (DE) {{0}} mm (0,984 pollici)
Diametro interno (ID) {{0}} mm (0,590 pollici)
Profondità di taglio ap {{0}},3 mm (0,169 pollici)
Spessore della parete risultante {{0}},7 mm (0,028 pollici)
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Le forze di taglio possono essere dirette assialmente utilizzando angoli di registrazione prossimi a 90 gradi (angolo di immersione vicino a 0 gradi). Ciò ridurrà al minimo le forze di flessione sulla parte.
Taglio completato in due passate
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La lavorazione simultanea del portautensile superiore e inferiore bilancerà le forze di taglio radiali ed eviterà vibrazioni e flessioni della parte.
Parti con pareti sottili/sottili
Quando si tornino pezzi sottili/con pareti sottili, è necessario considerare i seguenti fattori:
Utilizza un angolo di immissione vicino a 90 gradi (un angolo di immissione vicino a 0 gradi). Durante il processo di lavorazione, anche una piccola modifica (angolo di immissione/angolo di immersione da 91 gradi/-1 gradi a 95 gradi/-5 gradi) influenzerà la direzione della forza di taglio
La profondità di taglio ap deve essere maggiore del raggio della punta dell'utensile RE. Una grande profondità di taglio ap aumenterà la forza assiale Fz e ridurrà la forza di taglio radiale Fx, riducendo così le vibrazioni
Utilizzare inserti con taglienti affilati e raggio di punta RE ridotto per ridurre le forze di taglio
Prendi in considerazione l'utilizzo di qualità Cermet o PVD per garantire resistenza all'usura e un tagliente della lama affilato, che rappresenta la prima scelta per questo tipo di processo
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Lavorazione di spallamenti/tornitura di spallamenti
Seguire i passaggi 1-5 per evitare di danneggiare il tagliente dell'inserto. Questo metodo è ideale per le lame rivestite CVD e riduce notevolmente la rottura della lama.
Passaggi 1-4:
Mantenere la distanza di ciascun passo (1-4) uguale alla velocità di avanzamento per evitare l'intasamento dei trucioli.
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Passaggio 5:
Il taglio finale viene effettuato effettuando un taglio verticale partendo dal diametro esterno e procedendo verso il diametro interno.
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Se la spalla è tornita dal diametro interno al diametro esterno, potrebbe esserci anche un problema con i trucioli che si avvolgono attorno al raggio dell'utensile. La modifica del percorso utensile può modificare la direzione del truciolo e risolvere il problema.
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Parte finale della cabina
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Iniziare con la faccia (1) e lo smusso (2). Se possibile e la geometria del pezzo lo consente, viene data priorità alla lavorazione degli smussi (3). Il taglio longitudinale (4) è l'ultimo passaggio e l'inserto avanzerà e si ritirerà dolcemente durante il processo di lavorazione.
La sfacciatura dovrebbe essere la prima operazione che imposta il punto di riferimento sulla parte per la passata successiva.
Quando il tagliente lascia il pezzo, alla fine del taglio si forma una bava che spesso è fastidiosa. Lasciare uno smusso o un raccordo (raccordo capovolto) può ridurre al minimo o addirittura evitare la formazione di bave.
Uno smusso sulla parte consentirà un ingresso più fluido del tagliente (sia nella tornitura frontale che longitudinale).
Taglio intermittente
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Quando si esegue il taglio interrotto:
Utilizzare le qualità PVD per garantire la tenacità del filo tagliente in applicazioni con tagli interrotti rapidamente (ad es. barre esagonali)
Utilizzare qualità CVD tenaci per garantire la tenacità complessiva in pezzi di grandi dimensioni e applicazioni di taglio interrotto pesante
Prendere in considerazione l'utilizzo di rompitrucioli ad alta resistenza per migliorare completamente la resistenza alla scheggiatura
La disattivazione del liquido di raffreddamento può aiutare a evitare crepe termiche
Lavorazione di sottosquadri su pezzi finiti
L'utilizzo del raggio di punta RE più ampio possibile per la tornitura longitudinale e frontale garantisce:
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Tagliente ad alta resistenza, maggiore affidabilità
buona qualità della superficie
Possibilità di utilizzare feed elevati
Non superare la larghezza del sottosquadro ed eseguirlo come ultimo passaggio della sbavatura.
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Suggerimenti per l'applicazione della tornitura interna
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Selezionare il diametro della barra di alesatura maggiore possibile, ma allo stesso tempo assicurarsi che ci sia spazio sufficiente tra la barra di alesatura e il foro per la rimozione dei trucioli
Assicurarsi che i parametri di taglio utilizzati facilitino un'adeguata evacuazione del truciolo e producano il tipo corretto di truciolo
Scegliere la sporgenza più piccola possibile, ma allo stesso tempo assicurarsi che la lunghezza della barra di alesatura consenta la lunghezza di bloccaggio consigliata. La lunghezza di bloccaggio non deve essere inferiore a 3 volte il diametro della barra di alesatura
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Utilizzare barre di alesatura smorzate dalle vibrazioni durante la lavorazione di parti sensibili alle vibrazioni
Scegliere un angolo di registrazione il più vicino possibile a 90 gradi (angolo di immersione vicino a 0 gradi) per dirigere le forze di taglio lungo la barra di alesatura. L'angolo di deflessione principale non deve essere inferiore a 75 gradi (l'angolo di ingresso non deve essere superiore a 15 gradi)
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Come prima scelta, gli inserti multitaglienti dovrebbero avere una forma della base di spoglia positiva e una geometria dell'inserto positiva per ridurre al minimo la deflessione dell'utensile.
Selezionare un raggio di punta dell'inserto inferiore alla profondità di taglio
Un impegno insufficiente del tagliente può aumentare le vibrazioni causate dall'attrito durante il taglio. Scegliere un impegno del tagliente maggiore del raggio della punta dell'utensile per garantire una buona azione di taglio
Un impegno eccessivo del tagliente (grande profondità di taglio e/o avanzamento) può aumentare le vibrazioni causate dalla deflessione dell'utensile
Gli inserti non rivestiti o con rivestimento sottile generalmente producono una forza di taglio inferiore rispetto agli inserti con rivestimento spesso. Ciò diventa particolarmente importante quando le proporzioni sono grandi. I taglienti affilati spesso riducono al minimo la tendenza alle vibrazioni, migliorando così la qualità del foro
Per la tornitura interna, le geometrie con rompitruciolo aperti sono spesso più vantaggiose
In alcune operazioni, si possono prendere in considerazione qualità di inserto con livelli di tenacità più elevati poiché possono far fronte a qualsiasi rischio di intasamento da truciolo o tendenza alle vibrazioni
Se è necessario migliorare la formazione del truciolo, valutare la possibilità di modificare il percorso utensile
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Suggerimenti per l'applicazione della tornitura di pezzi temprati
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Oltre ai consigli generali sulla tornitura, ci sono alcune considerazioni chiave per la tornitura di pezzi temprati (come il processo di produzione, inclusa la preparazione del pezzo durante la fase di tornitura tenera prima dell'indurimento):
evitare sbavature
Mantenere tolleranze dimensionali strette,
Smusso e raggi della macchina prima del trattamento termico
Non avanzare o ritrarre improvvisamente il coltello
Avvicinarsi o ritrarsi tagliando dentro o fuori attraverso un arco
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Misurazione della superficie
Asse X: lunghezza caratteristica
Asse Y: deviazione del diametro
Bloccaggio
Fondamentali sono una buona stabilità della macchina, un corretto bloccaggio e posizionamento del pezzo
La linea guida generale è che per i pezzi supportati su una sola estremità, si consiglia generalmente che il rapporto lunghezza/diametro del pezzo non superi 2:1. Le proporzioni possono essere aumentate se è presente un supporto aggiuntivo per la contropunta
Si prega di notare che il design termicamente simmetrico della cassetta e della contropunta aumenterà ulteriormente la stabilità dimensionale
Utilizzo del sistema Coromant Capto®
Ridurre al minimo tutte le sporgenze per massimizzare la rigidità del sistema
Per la tornitura interna, prendi in considerazione le barre di alesatura con stelo in metallo duro e Silent Tools™
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Microgeometria della lama
Due tipici inserti CBN con tagliente smussato sono il tipo S e il tipo T.
Tipo S: ha la migliore resistenza del tagliente. Resistente alle microscheggiature per garantire una qualità superficiale costante.
Tipo T: In grado di ottenere la migliore qualità superficiale nel taglio continuo e di ridurre al minimo la formazione di bave nel taglio interrotto. Le forze di taglio sono inferiori.
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Geometria della punta dell'utensile
Se le condizioni sono stabili, assicurarsi di utilizzare una geometria wiper per garantire una qualità superficiale ottimale.
Quando sono richiesti requisiti di produttività più elevati, vengono utilizzati inserti con angolo di registrazione piccolo.
Quando la stabilità è scarsa (pezzi sottili, ecc.), è necessario utilizzare inserti a raggio regolare.
Lavorazione a umido o a secco
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La tornitura di pezzi duri senza refrigerante è ideale e completamente fattibile. Sia gli inserti CBN che quelli ceramici possono resistere a temperature di taglio più elevate, eliminando così i problemi di costo e i grattacapi associati al refrigerante.
Alcune applicazioni potrebbero richiedere refrigerante, ad esempio per controllare la stabilità termica del pezzo. In questi casi, garantire un flusso continuo di refrigerante durante tutto il processo di tornitura.
Tipicamente, il calore generato durante la lavorazione viene distribuito tra il truciolo (80%), il pezzo (10%) e l'inserto (10%). Ciò dimostra l'importanza di rimuovere i trucioli dall'area del tagliente.
Parametri di taglio e usura
Il calore elevato nell'area del tagliente riduce le forze di taglio. Pertanto, il taglio a una velocità troppo bassa genererà meno calore e potrebbe causare la rottura dell'inserto.
L'usura per craterizzazione influisce gradualmente sulla resistenza della lama ma non influisce nella stessa misura sulla qualità della superficie. Al contrario, l’usura sul fianco influenza gradualmente le tolleranze dimensionali.
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Rapporto di usura che determina la durata dell'utensile
*) Usura sui fianchi **) Craterizzazione
Linee guida per il cambio degli strumenti
La qualità superficiale predeterminata (B) è un criterio di cambio utensile comunemente utilizzato e pratico. La qualità della superficie viene misurata automaticamente in una stazione separata e viene fornito un valore specifico per la qualità della superficie.
Per ottenere un processo di lavorazione ottimizzato e più stabile, come criterio di cambio utensile viene impostato un numero predeterminato di pezzi (A). Questo valore dovrebbe essere inferiore del 10-20% rispetto al numero medio di parti, il valore esatto dipenderà dalla situazione specifica.
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R: Numero di parti programmate
B: qualità della superficie predeterminata
Asse X: numero di parti
Asse Y: qualità della superficie
Linea blu: usura della lama
Linea rossa: valore massimo Ra/Rz
Strategia di taglio una tantum
Le strategie di "rimozione del metallo" con un solo taglio sono realizzabili sia per le operazioni OD che ID. Nella tornitura interna, è importante avere un setup stabile e la sporgenza dell'utensile non deve superare il diametro della barra di alesatura (1×D). Per ottenere buoni risultati di lavorazione, si consiglia di utilizzare inserti leggermente levigati con bordi smussati e velocità di taglio e avanzamenti moderati.
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vantaggio
Tempi di elaborazione più rapidi possibili
una posizione dello strumento
discordanza
Difficoltà a rispettare piccole tolleranze dimensionali
Vita utensile più breve (rispetto ai tagli secondari)
Deviazioni dimensionali dovute a un'usura relativamente rapida
Due strategie di taglio
La strategia a due tagli può essere utilizzata nella produzione non presidiata per produrre un'elevata qualità superficiale. Si consiglia di utilizzare inserti di sgrossatura con un raggio di 1,2 mm (0.047 pollici) e inserti di finitura a forma di T con un solo smusso. Entrambi gli inserti devono avere una geometria raschiante.
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vantaggio
Utensili ottimizzati per sgrossatura e finitura
Maggiore sicurezza, tolleranze più strette e intervalli di cambio utensile potenzialmente più lunghi
discordanza
Richiede due lame
Due posizioni dell'utensile
Un cambio utensile
