La tornitura è un processo che consente di ottenere pezzi con forma cilindrica o con geometrie complesse tramite l’asportazione di materiale. La scelta degli utensili e degli inserti per i lavori di tornitura può essere difficoltosa soprattutto se si è alle prime armi e si ha poca esperienza. Vediamo insieme quali fattori considerare per navigare la vasta gamma di opzioni, inclusi quelli specifici per le gole di tornitura.
Fondamenti della Tornitura e Tipi di Utensili
Nella tornitura esterna si lavora il diametro esterno del pezzo in rotazione per ridurre il diametro e conferire la forma necessaria. Nella tornitura interna si lavora il diametro interno del pezzo in rotazione, con un utensile che penetra nella cavità e asporta il truciolo.
Esistono diverse tipologie di utensili da tornitura, ciascuna con le proprie caratteristiche e campi di applicazione.
Utensile di Tornitura HSS
L'acciaio HSS (acciaio ad alta velocità) è un acciaio per utensili altamente legato, spesso utilizzato come materiale da taglio nelle lavorazioni meccaniche. Ha il più alto carico di rottura e la migliore rettificabilità, che lo rendono molto adatto alla rettifica a misura per varie applicazioni. Grazie all'eccellente affilabilità dell'acciaio HSS, questi scalpelli possono essere facilmente riaffilati per la tornitura di stampi.
Utensili di Tornitura con Placchette in Metallo Duro Brasate
L’utensile brasato è composto da uno stelo in acciaio HSS alla quale viene saldato/brasata una placchetta in metallo duro. Questa tipologia di utensile garantisce un’alta resistenza agli urti e alle abrasioni migliorando la durata dell’inserto stesso. Le placchette di carburo si caratterizzano per la loro durezza, ma soprattutto per la loro tenacità. Sono più dure dei metalli puri, delle leghe e degli acciai temprati, ma sono più soggette a rotture.
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Utensili di Tornitura con Inserti Indicizzabili
L’utensile ad inserti è riconoscibile perché composto da uno stelo e un inserto intercambiabile. Gli utensili di tornitura con inserti intercambiabili hanno il vantaggio di poter sostituire rapidamente e facilmente i taglienti usurati. Inoltre, a seconda del materiale da lavorare, è possibile montare sul supporto l'inserto più adatto. Il rivestimento degli inserti indicizzabili consente di utilizzarli per un'ampia gamma di materiali, ad esempio per la lavorazione di alluminio, metalli non ferrosi o acciaio. La peculiarità degli inserti per tornitura è che hanno tutte dimensioni ed attacchi identici. Questo permette che una volta acquistato l’utensile ISO se non saremo contenti dei risultati ottenuti con una specifica marca di inserti potremo acquistarne un’altra senza sostituirlo. Cosa che invece è meno frequente negli inserti di fresatura.
Guida alla Scelta degli Utensili e Inserti per Tornitura
Per ottenere finiture di precisione, come da progetto, servono gli adeguati strumenti. È fondamentale considerare la forma dell'utensile, l'angolo di attacco e la tipologia di inserto.
Utensili da Interni e da Esterni
Gli utensili da tornitura per esterni sono generalmente più corti e non ridotti verso l’inserto. La forma dello stelo ci viene in aiuto: lo stelo dell'utensile per esterno è di forma quadrata. Quelli da interni sono più lunghi e rastremati in modo da consentire l’inserimento nei fori. L'utensile per interno è detto barra di tornitura o barenatura. Negli utensili da tornitura per interno è sempre indicato il diametro minimo di lavoro ossia il foro minimo di accesso. Lo stelo dell'utensile per interno è di forma cilindrica.
L'utensile da tornitura si trova in molte forme; gli stessi inserti possono essere attaccati su utensili con angoli di attacco diversi, quindi prima di scegliere valuta se dovrai eseguire delle lavorazioni in esterno, in interni, su gole. Inoltre la torretta del tornio, a seconda della grandezza e potenza, non può montare tutte le dimensioni quindi verifica la misura massima del codolo. È cruciale che l'utensile abbia uno spessore tale che la testa si trovi esattamente sull'asse mandrino-punta per un'efficace lavorazione.
Orientamento degli Utensili: Destri, Sinistri e Neutri
A seconda dell'uso previsto, si utilizzano diversi tipi di utensili di tornitura.
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- Utensili di tornitura destri: In base alla posizione del tagliente principale dell'utensile di tornitura, è possibile determinare se si tratta di un utensile di tornitura destrorso. La faccia di taglio del tornio deve essere rivolta verso di voi, mentre il gambo è rivolto verso di voi. Se il tagliente principale è a destra, si tratta di un utensile di tornitura destrorso. La direzione di taglio o di lavoro degli utensili di tornitura destri è da destra a sinistra.
- Utensili per la tornitura a sinistra: Analogamente alla procedura per determinare gli utensili di tornitura destri, è possibile tenere l'utensile di tornitura di fronte a sé in modo che il tagliente principale sia rivolto verso di noi. Se il tagliente è rivolto verso sinistra, si tratta di un utensile di tornitura mancino. Se è bloccato nel tornio, è rivolto a destra. La direzione di taglio o di lavoro degli utensili di tornitura sinistri è da sinistra a destra.
- Utensili di tornitura neutri: Gli utensili di tornitura neutri sono progettati per tagliare o lavorare in entrambe le direzioni.
Inserti Positivi o Negativi: Quale Scegliere?
Un inserto negativo ha un angolo di 90° (angolo di spoglia inferiore di 0°), mentre un inserto positivo ha un angolo inferiore a 90° (ad es. angolo di spoglia inferiore di 7°). L'illustrazione dell'inserto negativo mostra il modo in cui l'inserto è montato e inclinato nell'attacco.
| Tipo di Inserto | Angolo di Spoglia Inferiore | Robustezza | Lavorazioni Ideali | Materiali Consigliati | Esempi Diffusi |
|---|---|---|---|---|---|
| Negativo | A "0" (tagliente meno affilato) | Molto robusto | Sgrossatura, taglio interrotto (es. tornitura di saldature), finiture meno accurate, lavorazioni in esterno. | Acciai con durezze elevate | CNMG, DNMG, KNUX, SNMG, TNMG, VNMG, WNMG |
| Positivo | Intorno ai 7° (tagliente più affilato) | Meno robusto, ma con basse pressioni di taglio | Finitura, taglio continuo, basse asportazioni, finiture molto accurate, lavorazioni da interni e da esterni con impegni leggeri. | Acciaio dolci, leghe leggere, plastiche | CCMT, DCMT, SCMT, TCMT, VBMT, WCMT |
Geometria dell'Inserto: Dalla Sgrossatura alla Finitura
Esistono molti parametri da considerare nella scelta di un inserto di tornitura. Selezionare la geometria dell'inserto in base all'operazione selezionata, ad es. Le geometrie per la tornitura possono essere suddivise in tre tipi di base ottimizzati, rispettivamente, per le operazioni di finitura, lavorazione media e sgrossatura.
- Operazioni con profondità di taglio ridotte e basse velocità di avanzamento (finitura).
- Operazioni di sgrossatura medio-leggera (lavorazione media).
- Combinazioni di profondità di taglio e avanzamento elevate (sgrossatura).
La geometria raschiante -WMX è la scelta prioritaria e rappresenta un buon punto di partenza per la maggior parte delle applicazioni. Per migliorare il controllo truciolo a valori inferiori di fn/ap, si usa la geometria -WF. Quando è necessario un filo tagliente più robusto, ad es. per la sgrossatura, si opta per la geometria -WR. La geometria -WMX è sempre la scelta prioritaria nell'ampio campo di applicazione dei materiali che generano trucioli. Geometria e qualità dell'inserto si complementano a vicenda.
L'Angolo di Registrazione (KAPR) o Angolo di Attacco (PISR)
L'angolo di registrazione (KAPR) o angolo di attacco (PISR) è l’angolo compreso tra il tagliente e la direzione di avanzamento. È importante scegliere il giusto angolo di registrazione/attacco per garantire il successo di un'operazione di tornitura. Per ottimizzare la resistenza e l'affidabilità dell'inserto, è opportuno selezionare il massimo angolo di punta possibile.
Dimensioni e Caratteristiche Chiave degli Inserti
Il Raggio di Punta (RE) degli Inserti
Il raggio di punta (RE) è un fattore di grande importanza nelle operazioni di tornitura. Sono disponibili inserti con raggi di punta di diverse misure. Gli inserti sono fornibili in diversi raggi di contatto e quelli più diffusi sono 0.4-0.8-1.2. La relazione tra il raggio di punta e la profondità di taglio incide sulla tendenza alle vibrazioni. Le forze assiali sono preferibili rispetto a quelle radiali. Maggiore sarà il valore del raggio e più l’inserto sarà robusto ma richiederà più potenza per lavorare al vostro tornio con possibile aumento anche delle vibrazioni innescate. Al contrario minore sarà il raggio e maggiore il rischio di rottura perché la parte a contatto è minore, in questo caso però le vibrazioni saranno chiaramente minori.
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La Dimensione dell'Inserto e la Stabilità
La forma dell'inserto dovrebbe essere selezionata considerando l'accessibilità dell'angolo di registrazione richiesta dall'utensile. Con una dimensione d'inserto più grande, la stabilità è migliore.
Il Grado degli Inserti da Tornitura
Il grado indica il materiale con cui è composto l'inserto (una miscela di polveri di metallo duro) ed il grado di bilanciamento tra la resistenza agli urti, al calore, all’usura.
Nomenclatura e Standard: Decifrare i Codici ISO/ANSI
Fortunatamente tutti i porta-inserti sono classificati secondo un sistema di nomenclatura che segue i sistemi ISO e ANSI, e che fornisce una grande quantità di informazioni a chi sa decifrarlo.
I Porta-Inserti: Varietà e Classificazione
Se è vario e complesso il mondo degli inserti per la tornitura, non bisogna sottovalutare il fatto che, necessariamente, quello dei porta-inserti presenta lo stesso livello di varietà e numero di modelli, sia considerando quelli standard che tenendo conto dei porta-inserti su disegno. Anche per i porta utensili per tornio esiste una nomenclatura specifica che segue sempre i sistemi ISO e ANSI e che, in parte, integra quella degli inserti. Ad esempio per i portainserti per esterno, la seconda lettera dell’utensile è uguale alla prima lettera dell’inserto. I porta-inserti per utensili esterni sono identificati tramite un codice alfanumerico, ossia composto di lettere e numeri.
- La prima lettera del codice identificativo descrive il suo tipo di bloccaggio.
- La terza lettera del codice identificativo descrive l’angolo di attacco dell’utensile.
- La quinta lettera del codice identificativo, ha una funzione utilissima: permette infatti di identificare in un istante quale sia la direzione dell’utensile per cui il porta-inserti è progettato.
Lo Stelo dell'Utensile: Dimensioni e Informazioni
Nel sistema ISO, che è uno standard europeo, la stringa composta dai quattro numeri che occupano le posizioni dalla sei alla nove serve a descrivere le dimensioni dello stelo o gambo dell’utensile. Dopo le misure dello stelo, il codice esprime due altri dati essenziali relativi all’inserto da montare: ossia la lunghezza dello stelo e la dimensione del tagliente. Le posizioni successive della nomenclatura indicano la dimensione dello stelo e sono descritte diversamente secondo gli standard ISO e ANSI. Soffermiamoci sugli standard europei ISO. Sempre lo stelo ci può fornire altre informazioni riguardanti l’utensile stesso. Su di esso, infatti, generalmente viene indicata una sigla che rispetta una normativa ISO.
come scegliere l'inserto di tornitura corretto @meccanicando
Strumenti Specifici per la Tornitura di Gole
Inserti WhizCut Original per Gole
La lavorazione di pezzi con gole multiple richiede tempo, ma gli inserti WhizCut Original per tornitura di gole stile A consentono un processo in un'unica passata, combinando scanalatura e tornitura. Questi utensili gestiscono compiti che l'utensileria convenzionale non può affrontare. Gli utensili WhizCut Original Tipo-J per tornitura di gole, con taglienti affilati e angoli di spoglia positivi, assicurano un eccellente controllo del truciolo e basse pressioni di taglio, consentendo la scanalatura anche dei pezzi più piccoli. Gli inserti WhizCut Original per tornitura di gole sono disponibili in larghezze da 0,3 a 3 millimetri, rendendo facile trovare l'utensile perfetto per le diverse dimensioni delle gole.
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