Scopri Come Scegliere e Usare gli Inserti e Utensili per Tornitura: La Guida Definitiva ai Raschietti con Filo Arrotondato

La scelta dell’inserto ideale per la lavorazione di tornitura è il primo passo per l’ottimizzazione del processo produttivo. Si compie attraverso la valutazione di alcuni parametri di primaria importanza e di altri secondari, ma non per questo meno rilevanti. Esistono molti parametri da considerare nella scelta di un inserto di tornitura. La geometria e la qualità dell'inserto si complementano a vicenda.

Tipologie e Geometrie degli Inserti per Tornitura

Le geometrie per la tornitura possono essere suddivise in tre tipi di base ottimizzati, rispettivamente, per le operazioni di finitura, lavorazione media e sgrossatura.

SGROSSATURA: la robustezza del tagliente e il raggio di punta grande consentono profondità di taglio e avanzamenti elevati. Sono adatte per combinazioni di profondità di taglio e avanzamento elevate.
Lavorazione Media: per operazioni di sgrossatura medio-leggera.
FINITURA: per operazioni con profondità di taglio ridotte e basse velocità di avanzamento.

Per la maggior parte delle applicazioni, la geometria raschiante -WMX è la scelta prioritaria e rappresenta un buon punto di partenza. Nello specifico, la geometria -WMX è sempre la scelta prioritaria nell'ampio campo di applicazione dei materiali che generano trucioli. Per migliorare il controllo truciolo a valori inferiori di fn/ap si usa la geometria -WF, mentre la -WR è indicata quando è necessario un filo tagliente più robusto.

Fattori Chiave nella Selezione dell'Inserto

Selezionare la geometria dell'inserto in base all'operazione selezionata, ad esempio, in base al profilo da eseguire. La forma dell'inserto dovrebbe essere selezionata considerando l'accessibilità dell'angolo di registrazione richiesta dall'utensile. Per ottimizzare la resistenza e l'affidabilità dell'inserto, è opportuno selezionare il massimo angolo di punta possibile. Con una dimensione d'inserto più grande, la stabilità è migliore.

Il Raggio di Punta (RE)

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. La relazione tra il raggio di punta e la profondità di taglio incide sulla tendenza alle vibrazioni. La terza coppia di numeri nella nomenclatura degli inserti si riferisce all’arrotondamento dell’angolo, chiamato anche “raggio di punta”.

Gli Angoli Critici nella Tornitura

Diversi angoli influenzano significativamente le prestazioni e la durata dell'utensile.

Angolo di Spoglia Superiore Ortogonale (γ0):
- γ0 maggiori (quindi più positivi) determinano:
  - minori deformazioni
  - minori pressione di taglio
  - minori forze (a parità di forze, aumentare il γ0 permette di aumentare i parametri di processo f e/o ap)
  - minore potenza assorbita
  - minore attrito di scorrimento
  - minori temperature di esercizio
  - minore resistenza dello spigolo tagliente
- Materiali in lavorazione meno resistenti (meno duri) consentono angoli γ0 maggiori.
- Materiali dell’utensile duri e fragili non resistono bene a azioni interne di taglio e flessione, mentre resistono bene a azioni di compressione, quindi richiedono γ0 piccoli o negativi.
- γ0 negativi causano:
  - aumento delle forze
  - aumento della temperatura
  - aumento della potenza assorbita
Angolo di Spoglia Inferiore Ortogonale (α0): durante la lavorazione l’utensile descrive un’elica di passo f e diametro D. La traccia OL è inclinata di un angolo φ che riduce l’ampiezza di α0 ad (α0 - φ); deve essere positivo per evitare lo strisciamento del fianco principale sulla superficie lavorata. Se troppo elevato diminuisce la sezione resistente, mentre angoli troppo bassi determinano un più veloce raggiungimento dell'usura dorsale. Dipende dal materiale da lavorare (maggiore è la pressione di taglio, minore deve essere α0) e dal materiale dell’utensile (se poco tenace, minori valori di α0).
Angolo della Punta dell'Utensile: influenza la robustezza della punta.
Angolo di Inclinazione del Tagliente Principale: angoli negativi consentono di ottenere utensili più robusti e di passare da sollecitazioni di taglio a sollecitazioni di compressione. In questo caso agiscono forze più elevate, con il problema delle vibrazioni.
Angolo di Direzione del Tagliente Principale (KAPR o PISR): questo angolo influenza le componenti della forza di taglio. Un KAPR o PISR ridotto consente maggiori durate del tagliente, ma determina un aumento della forza di taglio e della forza di repulsione. Si consigliano KAPR = 90° per la realizzazione di spallamenti e KAPR < 90° in condizioni di lavoro normali e con sistemi macchina-pezzo-utensile rigidi. 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.

come scegliere l'inserto di tornitura corretto @meccanicando

Inserti Positivi e Negativi

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°). Gli inserti per tornio negativi necessitano di un porta utensile inclinato di 6 gradi così da evitare il tallonamento. Inoltre, sono molto più robusti dei positivi. L'illustrazione dell'inserto negativo mostra il modo in cui l'inserto è montato e inclinato nell'attacco. Le forze assiali sono preferibili rispetto a quelle radiali.

Spessore del Truciolo e Rompi-Truciolo

Lo spessore del truciolo è direttamente proporzionale all’angolo di attacco: se aumenta l’angolo di attacco, aumenta di conseguenza lo spessore e la larghezza diminuisce. Durante l'allontanamento del truciolo dalla superficie lavorata è necessario provvedere alla rottura del truciolo, cercando di evitare il truciolo continuo. Il rompi truciolo ha l’importante funzione di formare e rompere il truciolo durante la lavorazione. Uno stesso rompi-truciolo può essere comunque idoneo a più lavorazioni.

Tipi di Utensili per Tornitura e Loro Funzioni Specifiche

Gli utensili di tornitura (detti anche acciai per tornitura) vengono utilizzati sui torni per asportare materiale dal pezzo in lavorazione. A seconda dell'uso previsto, si utilizzano diversi tipi di utensili di tornitura. Il tipo di lavorazione influisce anche sulla grandezza dell'inserto.

Orientamento degli Utensili

Utensili di Tornitura Destri: 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: 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.

Utensili per Lavorazioni Specifiche

Utensile di Tornitura Interna (Barre di Alesaggio): gli utensili di tornitura interna sono utilizzati per lavorare i pezzi dall'interno. A tal fine, tuttavia, è necessario praticare un foro. Il pezzo può quindi essere tornito dall'interno con l'utensile di tornitura interna. Un utensile per tornitura interna è lo strumento classico per la lavorazione delle superfici interne di ciotole, bicchieri o contenitori. Grazie alla sua forma, consente una penetrazione sicura nel legno e una lavorazione uniforme delle cavità. Offre controllo e stabilità, anche nei tagli più profondi.
Utensile per la Filettatura (Scalpelli per Filettare): questi sono utilizzati per produrre filettature su pezzi torniti.
Utensile per Finitura di Ciotole: viene utilizzato principalmente per la finitura fine delle ciotole. Garantisce superfici particolarmente lisce, riduce la necessità di ulteriori lavorazioni e si adatta perfettamente alla perfezione della forma finale. Grazie alla sua geometria del tagliente, lavora in modo controllato e pulito, anche con tipi di legno difficili.
Strumento per Scavare: viene utilizzato quando si devono lavorare con precisione forme cave profonde o strette. È appositamente progettato per rimuovere il materiale all’interno di un pezzo in modo efficiente, senza perdere il controllo del taglio. È uno strumento indispensabile soprattutto nella tornitura di recipienti o vasi.

Tutti e tre gli strumenti (tornitura interna, finitura ciotole, scavare) si completano idealmente: mentre l’utensile per tornitura interna è responsabile della lavorazione grossolana, l’utensile per finitura di ciotole si occupa della superficie fine e lo strumento per scavare delle profondità impegnative.

Il Raschietto con Filo Arrotondato e Utensili Simili

Nel contesto della tornitura, il "raschio con filo laterale arrotondato" si inserisce tra gli utensili di finitura e profilatura. Un esempio specifico menzionato è il Raschietto troncatore in acciaio al cobalto, che serve per rifinire e spianare il fondo dei piatti. Questo è affilato a circa 80°. Altri strumenti con funzioni simili includono:

Raschietto per rifinitura: si usa per rifinire e per piccole gole. Dato il forte spessore non vibra.
Sgorbia ad anello Hamlet da 13 mm: adattata per profilare esterni e per rifinire interno di vasi.
Raschietto per scavo profondo: affilatura a doppia unghia per scavo profondo. Serve per scavare il lato sotto squadra delle ciotole.
Utensile per piccole spine o gole: si usa per fare piccole spine o piccole gole.

L'acciaio per questi utensili deve essere spesso almeno 5 mm; se più sottile, vibra e non si riesce ad usare. Questo manico in bubinga, ad esempio, ha un foro da un lato da 12,8 mm e dall’altro lato da 16 mm.

Design e Materiali degli Utensili di Tornitura

Quando si sceglie l'utensile di tornitura giusto, oltre ai diversi tipi, si deve tenere conto della selezione delle versioni degli utensili di tornitura.

Utensile di Tornitura HSS (High-Speed Steel): l'acciaio HSS 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: 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.
Utensili di Tornitura con Inserti Indicizzabili: questi 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. Gli inserti hanno più taglienti, quindi, quando uno di questi si usura, è possibile sostituirlo, impostando però i valori di offset del nuovo tagliente. La parte tagliente e il rompi-truciolo possono essere presenti solo da un lato o su entrambi i lati.

Nomenclatura degli Inserti per Tornitura (ISO/ANSI)

La maggior parte dei produttori di utensili per tornitura propone prodotti standardizzati per cui si seguono i sistemi di identificazione ISO o ANSI, facendo riferimento quindi a direttive internazionali. La nomenclatura è composta da una stringa di 10 numeri e lettere. A ciascuna posizione di questi corrisponde ad un significato specifico. In generale le cifre della parte centrale vanno lette a coppie e rispondono sempre al sistema ISO.

Posizione	Significato (ISO)	Esempio
Prime 4 cifre	Descrizione generale dell'inserto per tornio	CNMG
Lettera 1	Forma dell'inserto	C (rombica 80°)
Lettera 2	Angolo di spoglia inferiore (positivo/negativo)	N (negativo)
Lettera 3	Tolleranza della classe (es. M per comune)	M
Lettera 4	Tipo di rompi-truciolo o fissaggio	G
Prima parte del codice	Descrizione dell'inserto (Forma, Angolo di spoglia, Tolleranza, Tipo di rompi-truciolo)	V (adatta per finitura), T (finitura/semi-finitura), C ed E (versatili)
Spazio (dopo le prime 4 cifre)	Delimita la sezione delle dimensioni
Sigla I.C.	Cerchio Inscritto (dimensione principale dell'inserto)
Terza coppia di numeri	Arrotondamento dell'angolo / Raggio di punta (RE)
Coppia di lettere successive	Tipo di tagliente e direzione di avanzamento
Ultima parte	Qualità del metallo duro dell'inserto

La sigla I.C. indica il Cerchio Inscritto ed è una delle dimensioni principali di un inserto. La dimensione di un inserto dipende dalla sua forma e in base a questa si possono individuare 3 gruppi. La prima lettera indica la forma dell'inserto: V è adatta principalmente per le operazioni di finitura e tornitura longitudinale; T è consigliata in particolare per la finitura e la semi-finitura e per gran parte delle altre operazioni; E e C sono molto simili, la C è una delle forme più utilizzate perché idonea a lavorazioni versatili come anche la stacciatura. La seconda lettera indica se gli inserti sono positivi o negativi. Da qui in poi, la nomenclatura cambia a seconda che il produttore segua il sistema metrico europeo ISO o lo standard americano ANSI.

tags: #raschio #con #filo #laterale #arrotondato #per