Controllo truciolo riuscito
Il controllo del truciolo è uno dei fattori chiave nella tornitura e ci sono 3 forme base di rottura del truciolo:
Trucioli autorottura (ad es. ghisa grigia)
rottura del truciolo dell'utensile a percussione
Rottura del truciolo per impatto sul pezzo
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Rottura truciolo
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rottura del truciolo dell'utensile a percussione
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Rottura del truciolo per impatto sul pezzo
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Fattori che influenzano la rottura del truciolo
Geometria dell'inserto: il truciolo più aperto o più compatto dipende dalla larghezza dell'elica e dal design micro e macro strutturale
Raggio di punta: un raggio di punta piccolo controlla il chip più di un raggio di punta grande
Angolo di entrata (attacco): a seconda dell'angolo di entrata, i trucioli vengono diretti in direzioni diverse: verso o lontano dallo spallamento
Profondità di taglio: a seconda del materiale del pezzo, maggiori profondità di taglio influiranno sulla rottura del truciolo, con conseguenti maggiori forze di taglio per la rottura e l'evacuazione del truciolo
Avanzamento: un avanzamento più elevato produrrà generalmente trucioli più resistenti. In alcuni casi può aiutare nella rottura del truciolo e nel controllo del truciolo
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 facili da lavorare. Per i materiali con eccellente resistenza meccanica e resistenza al creep (la tendenza di un materiale a muoversi lentamente o a deformarsi sotto pressione), come l'Inconel, la rottura del truciolo è una preoccupazione maggiore
Dati di taglio per la tornitura
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Quando si scelgono la velocità e l'avanzamento corretti per la tornitura, è importante considerare 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 di punta. Ciò riduce al minimo la flessione radiale dell'inserto, che è importante nella lavorazione interna
L'impostazione di una velocità di taglio troppo bassa ridurrà la durata dell'utensile. Utilizzare sempre la velocità di taglio consigliata vc m/min (ft/min)
Utilizzo del refrigerante per migliorare la qualità dei pezzi torniti
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Se applicato correttamente, il refrigerante migliorerà la sicurezza del processo, le prestazioni degli utensili e la qualità dei pezzi. 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 lavorato, dalla profondità di taglio e dall'avanzamento
Il flusso di refrigerante richiesto dipende dalla pressione e dall'area totale di mandata del refrigerante dei fori del refrigerante
Nelle applicazioni di semifinitura e sgrossatura, si consiglia l'utilizzo del refrigerante sotto
Per le operazioni di finitura, si consiglia di utilizzare sia refrigerante superiore che inferiore ad alta precisione
Affrontare le sfide con l'uso corretto del refrigerante
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Problemi di controllo del truciolo: uso eccessivo di refrigerante
Problemi dimensionali: la causa è solitamente una temperatura troppo elevata: utilizzare sia sopra che sotto il refrigerante e la pressione del refrigerante più alta possibile
Scarsa qualità della superficie: utilizzare sopra il refrigerante se il difetto è causato da trucioli
Vita utensile imprevedibile nelle operazioni di sgrossatura: utilizzare solo sotto il refrigerante
Vita utensile imprevedibile nelle operazioni di finitura: utilizzo simultaneo del refrigerante sopra e sotto
Scarsa evacuazione del truciolo nelle operazioni di tornitura interna: utilizzare sia il refrigerante sopra che sotto e la pressione del refrigerante più alta possibile
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 (angolo di spoglia centrale, positivo e negativo e scarico positivo) influisce sulla qualità della superficie
La scelta del materiale dell'inserto influisce sulla qualità della superficie
Se c'è una tendenza a vibrare, scegli un raggio del naso più piccolo
Spazzole tergicristallo
Gli inserti raschianti sono in grado di tornire i pezzi a velocità di avanzamento elevate, senza perdere la capacità di produrre una buona finitura superficiale o rottura del truciolo.
La linea guida generale è: velocità di avanzamento doppia, stessa qualità della superficie. Stessa velocità di avanzamento, doppia qualità della superficie.
Gli inserti raschianti sono progettati per produrre una superficie più liscia man mano che l'inserto viene fatto avanzare lungo il pezzo. L'effetto tergicristallo è progettato principalmente per la tornitura e la sfacciatura in linea retta.
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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 agli angoli R della punta dell'utensile standard sono valori teorici. Il valore corrispondente all'angolo R del raschiatore (bordo raschiante) si basa sul valore di prova dell'acciaio debolmente legato.
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I valori del raggio di 1,16 mm (0.06 in) si basano su inserti DNMX
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Capacità applicative di tornitura esterna
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Parti soggette a vibrazioni
Taglio in una sola passata (es. raccordi per tubi)
Si consiglia di completare l'intero taglio in una sola passata per dirigere le forze di taglio assialmente nella direzione pinza/mandrino.
Esempio:
Diametro esterno (OD) {{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 che si avvicinano a 90 gradi (angoli di entrata che si avvicinano a 0 gradi). Ciò ridurrà al minimo le forze di flessione subite dalla parte.
Tagliare in due passaggi
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La lavorazione simultanea delle torrette superiore e inferiore bilancia le forze di taglio radiali e previene le vibrazioni e la flessione del pezzo.
Parti sottili/a parete sottile
Quando si tornino parti sottili/con pareti sottili, è necessario considerare i seguenti fattori:
Usa un angolo di registrazione vicino a 90 gradi (angolo di attacco vicino a 0 gradi). Durante la lavorazione, anche piccoli cambiamenti (angolo di registrazione/angolo di attacco da 91 gradi/-1 gradi a 95 gradi/-5 gradi) influenzeranno 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 un piccolo raggio di punta RE, riducendo così le forze di taglio
Prendi in considerazione i gradi cermet o PVD per garantire resistenza all'usura e taglienti affilati della lama, che sono preferiti per questo tipo di operazione
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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 inserti rivestiti CVD e può ridurre notevolmente la rottura dell'inserto.
Passaggi 1-4:
Mantieni la distanza e la velocità di avanzamento uguali per ogni passaggio (1-4) per evitare l'inceppamento dei trucioli.
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Passaggio 5:
Il taglio finale viene eseguito effettuando un taglio verticale dal diametro esterno verso il diametro interno.
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Anche l'avvolgimento del truciolo sul raggio dell'utensile può essere un problema se la sequenza di lavorazione è da ID a OD quando si affronta uno spallamento. La modifica del percorso utensile può modificare la direzione del truciolo e risolvere il problema.
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fine macchina
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Iniziare con la sfacciatura (1) e lo smusso (2). Se possibile e la geometria del pezzo lo consente, viene data priorità allo smusso (3). Il taglio longitudinale (4) è l'operazione finale e l'inserto entrerà ed uscirà agevolmente durante il processo.
La sfacciatura dovrebbe essere la prima operazione per impostare un punto di riferimento sul pezzo per la passata successiva.
Le bave si formano alla fine del taglio quando il tagliente lascia il pezzo in lavorazione, il che è spesso fastidioso. Lasciare uno smusso o un raccordo (ribaltamento di un raccordo) può ridurre al minimo o addirittura evitare la formazione di bave.
Uno smusso sul pezzo consentirà un ingresso più agevole del tagliente (sia di fronte che di tornitura longitudinale).
Taglio interrotto
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Quando si esegue il taglio interrotto:
Utilizzare qualità PVD per 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 con taglio interrotto pesante
Prendi in considerazione l'utilizzo di un rompitruciolo ad alta resistenza per massimizzare la resistenza alla scheggiatura
Spegnere il refrigerante può essere utile per evitare crepe calde
Lavorazione sottosquadri su pezzi finiti
Utilizzare il raggio di punta RE più grande possibile per la tornitura longitudinale e la sfacciatura, garantendo così:
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Tagliente ad alta resistenza, maggiore affidabilità
buona qualità della superficie
In grado di utilizzare avanzamenti elevati
Non superare la larghezza del sottosquadro ed eseguirlo come ultimo passaggio della sbavatura.
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Capacità applicative di tornitura interna
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Scegliere il diametro della barra di alesatura più grande possibile, ma allo stesso tempo assicurarsi che vi sia spazio sufficiente tra la barra di alesatura e il foro per l'evacuazione del truciolo
Assicurarsi che i parametri di taglio utilizzati favoriscano un'adeguata evacuazione del truciolo e producano il tipo di truciolo corretto
Scegliere la sporgenza più piccola possibile, ma allo stesso tempo assicurarsi che la lunghezza della barra di alesatura consenta la lunghezza di serraggio consigliata. La lunghezza di serraggio non deve essere inferiore a 3 volte il diametro della barra di alesatura
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Utilizzare barre di alesatura antivibranti durante la lavorazione di parti sensibili alle vibrazioni
Scegli un angolo di registrazione il più vicino possibile a 90 gradi (e un angolo di attacco il più vicino possibile a 0 gradi) per dirigere le forze di taglio lungo la barra di alesatura. L'angolo di registrazione non deve essere inferiore a 75 gradi (l'angolo di taglio non deve essere superiore a 15 gradi)
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Come prima scelta, gli inserti multitaglienti dovrebbero avere una forma di base positiva e una geometria dell'inserto positiva per ridurre al minimo la flessione dell'utensile
Scegliere 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 di punta 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 flessione dell'utensile
Gli inserti non rivestiti o leggermente rivestiti generalmente generano forze di taglio inferiori rispetto agli inserti con rivestimento spesso. Ciò diventa particolarmente importante quando il rapporto lunghezza-diametro è elevato. I taglienti affilati generalmente riducono al minimo la tendenza a vibrare, migliorando la qualità del foro
Per la tornitura interna, le geometrie con rompitruciolo aperti sono spesso più vantaggiose
In alcune operazioni può essere presa in considerazione una qualità d'inserto con un livello di tenacità più elevato in quanto può gestire qualsiasi rischio di intasamento da truciolo o tendenza a vibrare
Se è necessaria una migliore formazione del truciolo, prendere in considerazione la modifica del percorso utensile
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Suggerimenti applicativi per la tornitura di pezzi temprati
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Oltre alle raccomandazioni generali sulla tornitura, ci sono alcune considerazioni chiave per la tornitura di parti temprate (come il processo di produzione che include la preparazione delle parti nella fase di tornitura dolce prima della tempra):
evitare difetti
mantenere strette tolleranze dimensionali,
Raggi di smussatura e lavorazione prima del trattamento termico
Non inserire o ritirare improvvisamente il coltello
Tagliare dentro o fuori creando un arco dentro o fuori
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misurazione della superficie
Asse X: lunghezza caratteristica
Asse Y: deviazione del diametro
Serraggio
Una buona stabilità della macchina, un corretto bloccaggio e posizionamento del pezzo sono essenziali
Come linea guida generale, per i pezzi in lavorazione supportati solo a un'estremità, si raccomanda generalmente che il rapporto lunghezza/diametro del pezzo in lavorazione non superi 2:1. Il rapporto L/D può essere aumentato se è presente un supporto contropunta aggiuntivo
Si noti che il design termicamente simmetrico del piatto e della contropunta aumenterà ulteriormente la stabilità dimensionale
Utilizzando il 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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Inserisci la microgeometria
Due tipici inserti in CBN passivato sul bordo sono il tipo S e il tipo T.
Tipo S: ha la migliore resistenza del bordo. Fornisce resistenza alla microscheggiatura per una qualità uniforme della superficie.
Tipo T: consente una qualità ottimale della superficie nel taglio continuo e riduce al minimo la formazione di bave nel taglio interrotto. La forza di taglio è bassa.
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Geometria della punta dell'utensile
In condizioni stabili, utilizzare sempre una geometria raschiante per garantire la migliore qualità della superficie.
Quando è richiesta una maggiore produttività, vengono utilizzati inserti con piccoli angoli di registrazione.
Quando la stabilità è scarsa (pezzi sottili, ecc.), è necessario utilizzare inserti a raggio regolare.
lavorazione a umido oa secco
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La tornitura di pezzi temprati senza l'uso di refrigerante è l'ideale e del tutto possibile. Sia gli inserti in CBN che quelli in ceramica possono resistere a temperature di taglio più elevate, eliminando così i problemi di costo e le difficoltà associate al refrigerante.
Alcune applicazioni possono richiedere refrigerante, ad esempio per controllare la stabilità termica del pezzo. In questi casi, garantire un flusso continuo di refrigerante durante l'operazione di tornitura.
In genere, il calore generato durante la lavorazione viene distribuito al truciolo (80 percento), al pezzo (10 percento) e all'inserto (10 percento). Ciò dimostra l'importanza dell'evacuazione del truciolo dall'area del tagliente.
Parametri di taglio e usura
Il calore elevato nell'area del tagliente riduce le forze di taglio. Pertanto, velocità di taglio troppo basse generano meno calore e possono provocare la rottura dell'inserto.
L'usura per craterizzazione influisce gradualmente sulla resistenza dell'inserto, ma non sulla qualità della superficie nella stessa misura. Al contrario, l'usura sul fianco influisce gradualmente sulle tolleranze dimensionali.
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Rapporto di usura che determina la durata dell'utensile
*) usura sul fianco **) usura a cratere
Linee guida per il cambio degli utensili
La qualità della superficie predeterminata (B) è un criterio di cambio utensile comune 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 un processo di lavorazione ottimizzato e più stabile, un numero predeterminato di parti (A) è impostato come standard per i cambi utensile. Questo valore dovrebbe essere inferiore del 10-20 percento rispetto al conteggio medio delle parti, il valore esatto dipende dalla situazione specifica.
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A: Numero di parti pianificate
B: qualità superficiale predeterminata
Asse X: numero di parti
Asse Y: qualità della superficie
Linea blu: usura della lama
Linea rossa: valore Ra/Rz massimo
una strategia di taglio
Sono disponibili strategie di "rimozione del metallo" a taglio singolo per operazioni sia esterne che interne. Nella tornitura interna, l'impostazione stabile è molto importante e la sporgenza dell'utensile non deve superare il diametro della barra di alesatura (1×D). Per ottenere buoni risultati di lavorazione, si consigliano inserti leggermente levigati con smussatura e velocità di taglio e avanzamenti moderati.
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vantaggio
Tempi di elaborazione più rapidi possibili
una tasca
discordanza
Difficoltà a rispettare strette tolleranze dimensionali
Vita utensile più breve (rispetto al taglio secondario)
Deviazioni dimensionali dovute a un'usura relativamente rapida
strategia a due tagli
La strategia a due tagli può essere utilizzata nella produzione non presidiata per elaborare superfici di alta qualità. Si consigliano inserti di sgrossatura con un raggio di 1,2 mm (0.047 in) e inserti di finitura a forma di T con un solo smusso. Entrambi gli inserti dovrebbero 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
due lame necessarie
due posizioni dell'utensile
un cambio utensile
