L'importanza della selezione degli utensili nella lavorazione è evidente. Imparare a scegliere gli strumenti può aiutarti a lavorare più facilmente.
1. La cosa più importante nella lavorazione è l'utensile
Quando uno strumento smette di funzionare, significa che la produzione si ferma. Ma ciò non significa che ogni strumento abbia la stessa importanza. L'utensile con il tempo di taglio più lungo ha un impatto maggiore sul ciclo produttivo, quindi con le stesse premesse, si dovrebbe prestare maggiore attenzione a questo utensile. Inoltre, si dovrebbe prestare attenzione anche agli utensili che richiedono le tolleranze di lavorazione più rigorose per i componenti chiave e la lavorazione. Inoltre, occorre prestare attenzione anche agli utensili con un controllo truciolo relativamente scarso, come punte, utensili per scanalare e utensili per filettare. Perché uno scarso controllo del truciolo può causare tempi di inattività.
2. Abbinamento con macchine utensili
Gli strumenti sono divisi in strumenti per la mano destra e strumenti per la mano sinistra, quindi è molto importante scegliere lo strumento giusto.
Generalmente, gli utensili destrimani sono adatti per macchine utensili in senso antiorario (CCW) (guardando lungo la direzione del mandrino); gli utensili sinistri sono adatti per macchine utensili in senso orario (CW). Se disponi di più torni, alcuni utensili di serraggio per mancini e altri sono compatibili sia con la mano sinistra che con quella destra, scegli gli utensili per mancini. Per la fresatura, le persone tendono solitamente a scegliere strumenti più versatili. Tuttavia, sebbene tali utensili coprano una gamma più ampia di lavorazioni, si perderà immediatamente la rigidità dell'utensile, si aumenterà la deflessione dell'utensile, si ridurranno i parametri di taglio e sarà più probabile che si verifichino vibrazioni durante la lavorazione. Inoltre, il robot per il cambio utensile della macchina utensile limita anche le dimensioni e il peso dell'utensile. Se acquisti una macchina utensile con foro di raffreddamento interno nel mandrino, scegli anche un utensile con foro di raffreddamento interno.
3. Corrispondenza con il materiale in lavorazione
L'acciaio al carbonio è il materiale più comunemente lavorato nella lavorazione meccanica, quindi la maggior parte degli utensili sono progettati sulla base della lavorazione ottimizzata dell'acciaio al carbonio. La marca della lama deve essere selezionata in base al materiale da lavorare. I produttori di utensili forniscono una serie di corpi utensile e lame abbinate per la lavorazione di materiali non ferrosi come leghe ad alta temperatura, leghe di titanio, alluminio, compositi, plastica e metalli puri.
Quando è necessario elaborare i materiali di cui sopra, scegliere uno strumento con materiali corrispondenti. La maggior parte dei marchi dispone di diverse serie di strumenti, che indicano quali materiali sono adatti alla lavorazione. Ad esempio, la serie 3PP di DaElement viene utilizzata principalmente per la lavorazione delle leghe di alluminio, la serie 86P è specificatamente utilizzata per la lavorazione dell'acciaio inossidabile e la serie 6P è specificatamente utilizzata per la lavorazione dell'acciaio ad alta durezza.
4. Specifiche dello strumento
Un errore comune è selezionare un utensile di tornitura troppo piccolo e un utensile di fresatura troppo grande. Gli utensili di tornitura di grandi dimensioni hanno una rigidità migliore; le frese di grandi dimensioni non solo sono più costose, ma richiedono anche più tempo per il taglio. In generale, gli strumenti di grandi dimensioni sono più costosi di quelli piccoli.
5. Scegli lame sostituibili o strumenti di riaffilatura
Il principio da seguire è semplice: cercare di evitare la riaffilatura degli utensili. Fatta eccezione per alcuni trapani e frese per spianatura, provare a scegliere lame sostituibili o utensili con testina sostituibile quando le condizioni lo consentono. Ciò farà risparmiare sui costi di manodopera e otterrà risultati di elaborazione stabili.
6. Materiali e qualità degli utensili
La selezione dei materiali e delle qualità degli utensili è strettamente correlata alle prestazioni del materiale da lavorare, alla velocità massima e alla velocità di avanzamento della macchina utensile. Scegliere un grado di utensile più comune per il gruppo di materiali da lavorare, solitamente un grado di lega rivestita. Fare riferimento alla "Tabella delle raccomandazioni per l'applicazione della qualità" fornita dal fornitore dello strumento. Nelle applicazioni reali, un errore comune è cercare di risolvere il problema della durata dell’utensile sostituendo qualità di materiali simili di altri produttori di utensili. Se il tuo strumento esistente non è l'ideale, è probabile che il passaggio a uno di qualità simile di un altro produttore porti a risultati simili. Per risolvere il problema, è necessario identificare la causa del guasto dello strumento.
7. Requisiti di alimentazione
Il principio guida è usare tutto ciò che hai. Se acquisti una fresatrice da 20 CV, seleziona gli strumenti e i parametri di lavorazione appropriati per raggiungere l'80% del consumo energetico della macchina, a condizione che il pezzo e l'attrezzatura lo consentano. Prestare particolare attenzione alla tabella potenza/velocità nel manuale dell'utente della macchina e selezionare gli utensili che possono ottenere migliori applicazioni di taglio in base alla gamma di potenza effettiva della macchina.
8. Numero di taglienti
Il principio è che di più è meglio. Acquistare un utensile da tornio con il doppio dei taglienti non significa pagare il doppio del prezzo. Negli ultimi dieci anni, progetti avanzati hanno raddoppiato il numero di taglienti sulle frese per scanalatura, sulle frese per troncatura e su alcuni inserti per fresatura. Non è raro sostituire le frese a soli 4 taglienti con frese avanzate a 16 taglienti. L’aumento del numero di taglienti effettivi influisce direttamente anche sull’avanzamento del piano di lavoro e sulla produttività.
9. Scegli uno strumento monolitico o uno strumento modulare
Gli strumenti di piccole dimensioni sono più adatti alla progettazione monolitica; gli strumenti di grandi dimensioni sono più adatti alla progettazione modulare. Per gli strumenti di grandi dimensioni, quando lo strumento si guasta, gli utenti spesso sperano di ottenerne uno nuovo semplicemente sostituendo una parte piccola ed economica. Ciò è particolarmente vero per gli utensili per scanalatura e gli utensili per alesatura.
10. Scegli uno strumento singolo o uno strumento multifunzione
Più piccola è la parte, più è adatta per uno strumento composito. Ad esempio, uno strumento multifunzione può eseguire foratura composita, tornitura, lavorazione di fori interni, lavorazione di filettature e smussatura. Naturalmente, più il pezzo è complesso, più è adatto per uno strumento multifunzione. La macchina utensile può portarvi benefici solo quando sta tagliando, non quando è ferma.
11. Scegli uno strumento standard o uno speciale non standard
Con la popolarità dei centri di lavoro CNC, si ritiene generalmente che la forma del pezzo possa essere ottenuta attraverso la programmazione anziché fare affidamento sugli utensili, quindi non sono più necessari utensili speciali non standard. In effetti, gli utensili non standard rappresentano ancora oggi il 15% delle vendite totali di utensili. Perché? L'uso di utensili speciali può soddisfare i precisi requisiti dimensionali del pezzo, ridurre i processi e abbreviare il ciclo di lavorazione. Per la produzione di massa, gli utensili speciali non standard possono effettivamente abbreviare il ciclo di lavorazione e ridurre i costi.
12. Controllo truciolo
Ricorda, il tuo obiettivo è produrre il pezzo, non i trucioli, ma i trucioli possono riflettere chiaramente lo stato di taglio dell'utensile. In generale, le persone hanno un pregiudizio contro i chip perché la maggior parte delle persone non è addestrata a interpretarli. Ricorda il seguente principio: i chip buoni non distruggono il processo e i chip cattivi fanno il contrario.
Gli inserti sono spesso progettati con rompitrucioli e i rompitrucioli sono progettati in base alle velocità di avanzamento, sia che si tratti di finitura di taglio leggero o di sgrossatura di taglio pesante.
Più piccolo è il chip, più difficile sarà romperlo. Il controllo del truciolo è un grosso problema per i materiali difficili da lavorare. Sebbene il materiale non possa essere cambiato, è possibile aggiornare l'utensile e regolare la velocità di taglio, l'avanzamento, la profondità di taglio, il raggio della punta dell'utensile, ecc. L'ottimizzazione dei trucioli e l'ottimizzazione della lavorazione sono il risultato di una selezione completa.
13. Programmazione
Di fronte a utensili, pezzi e macchine di lavorazione CNC, è spesso necessario definire i percorsi utensile. Idealmente, dovresti comprendere il codice macchina di base e disporre di un pacchetto software CAM avanzato. I percorsi utensile devono tenere conto delle caratteristiche dell'utensile quali angolo di rampa, direzione di rotazione, avanzamento e velocità di taglio. Ciascun utensile dispone di una tecnologia di programmazione corrispondente per abbreviare il ciclo di lavorazione, migliorare il taglio dei trucioli e ridurre le forze di taglio. Un buon pacchetto software CAM può far risparmiare manodopera e migliorare la produttività.
14. Scegli strumenti innovativi o strumenti tradizionali maturi
Al ritmo attuale di sviluppo della tecnologia avanzata, la produttività degli utensili da taglio può raddoppiare ogni 10 anni. Rispetto ai parametri di taglio consigliati per gli utensili 10 anni fa, scoprirete che gli utensili di oggi possono raddoppiare l'efficienza di lavorazione, ma la potenza di taglio è ridotta del 30%. La nuova matrice in lega dell'utensile è più forte e tenace e può raggiungere velocità di taglio più elevate e forze di taglio inferiori. Il rompitruciolo e il marchio sono meno specifici per l'applicazione e più versatili. Allo stesso tempo, gli strumenti moderni hanno una maggiore versatilità e modularità, che insieme riducono le scorte ed espandono le applicazioni degli strumenti. Lo sviluppo degli utensili ha inoltre favorito la progettazione di nuovi prodotti e concetti di lavorazione, come l'utensile Overlord e la fresa ad alto avanzamento con funzioni di tornitura e scanalatura, che hanno promosso la lavorazione ad alta velocità, la lavorazione con lubrificazione e raffreddamento minimi (MQL) e la tecnologia di tornitura dura. Sulla base di questi fattori e di altri motivi, è anche necessario seguire i metodi di lavorazione preferiti e conoscere la più recente tecnologia avanzata degli utensili, altrimenti c'è il rischio di rimanere indietro.
15. Prezzo
Il prezzo di uno strumento è importante, ma non così importante quanto il costo di produzione dello strumento. Sebbene lo strumento abbia il suo prezzo corrispondente, il vero valore dello strumento è il lavoro che svolge per la produttività. Di solito, lo strumento più economico è quello che comporta il costo di produzione più elevato. Il prezzo dell'utensile da taglio rappresenta solo il 3% del costo del pezzo. Quindi concentrati sulla produttività dello strumento, non sul suo prezzo di acquisto.
