Questa guida nasce dal desiderio di poter risolvere i maggiori problemi nelle lavorazioni di tornitura, andando in contro agli operatori del settore che si trovano spiazzati davanti ad alcuni spiacevoli inconvenienti.
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Gestione del truciolo - Causa/Soluzione
Controllo truciolo lungo
Lunghi trucioli aggrovigliati che si avvolgono attorno all’utensile o al pezzo. Generalmente dovuti a bassi valori di avanzamento e a profondità di taglio basse e/o poco profonde.
Causa
- Avanzamento troppo basso per la geometria scelta
Soluzione
- Aumentare l'avanzamento
- Scegliere una geometria di inserto con caratteristiche di controllo truciolo migliori
- Usare un utensile con refrigerante di precisione
Causa
- Profondità di taglio troppo bassa per la geometria scelta
Soluzione
- Aumentare la profondità di taglio, oppure scegliere una geometria con caratteristiche di controllo truciolo migliori
Causa
- Raggio di punta troppo grande
Soluzione
- Scegliere un raggio di punta più piccolo
Causa
- Angolo di registrazione non adatto
Soluzione
- Scegliere un attacco con l'angolo di registrazione (angolo di attacco) più ampio possibile.
KAPR = 90° (PSIR = 0°)
Controllo truciolo corto
Trucioli molto corti, spesso incollati tra loro, dovuti a una difficile rottura del truciolo.
La difficile rottura del truciolo spesso riduce la durata utensile o determina la rottura dell'inserto, a causa dell'elevato carico di trucioli sul tagliente.
Causa
- Avanzamento troppo elevato per la geometria scelta
Soluzione
- Scegliere una geometria studiata per avanzamenti più elevati, preferibilmente un inserto monolaterale
- Ridurre l'avanzamento
Causa
- Angolo di registrazione non adatto
Soluzione
- Scegliere un attacco con l'angolo di registrazione (angolo di attacco) più piccolo possibile.
KAPR = 45°–75° (PSIR 45–15°)
Causa
- Raggio di punta troppo piccolo
Soluzione
- Scegliere un raggio di punta più grande
Finitura superficiale
La superficie ha un aspetto irregolare, sia al tatto sia alla vista, e non è conforme alle tolleranze specificate.
Causa
- I trucioli si rompono contro il componente lasciando dei segni sulla superficie finita
Soluzione
- Scegliere una geometria che favorisca l’evacuazione truciolo dal componente
- Cambiare angolo di registrazione
- Ridurre la profondità di taglio
- Scegliere un sistema di attrezzamento positivo con angolo di inclinazione neutro
Causa
- Superficie irregolare provocata dall’eccessiva usura ad intaglio del tagliente
Soluzione
- Selezionare una qualità con una migliore resistenza all'usura per ossidazione, ad es. Cermet
- Ridurre la velocità di taglio
Causa
- Un avanzamento troppo alto abbinato a un raggio di punta troppo piccolo genera una superficie ruvida
Soluzione
- Selezionare un inserto raschiante o un raggio di punta più grande
- Ridurre l'avanzamento
Formazione di bave
Formazione di bave sul pezzo da lavorare in entrata e in uscita dal pezzo.
Causa
- Il tagliente non è abbastanza affilato
- L’avanzamento è troppo basso per la rotondità del tagliente
Soluzione
- Utilizzare inserti con taglienti affilati, inserti con rivestimento PVD o inserti rettificati con basse velocità di avanzamento, < 0.1 mm/giro
Causa
- Usura ad intaglio alla profondità di taglio o scheggiatura
Soluzione
- Utilizzare un attacco con angolo di registrazione piccolo
Causa
- Formazione di bave alla fine o all'inizio del taglio
Soluzione
- Terminare o iniziare la passata con uno smusso o un raccordo nella fase di entrata/uscita dal pezzo
Vibrazioni
Elevate forze di taglio radiali dovute a vibrazioni o segni prodotti da vibrazioni causate dagli utensili o dal montaggio degli utensili. Problemi tipici della lavorazione interna con barre di alesatura.
Causa
- Angolo di registrazione non adatto
Soluzione
- Scegliere un angolo di registrazione più grande (angolo di attacco). KAPR = 90°
(PSIR = 0°)
Causa
- Raggio di punta troppo grande
Soluzione
- Scegliere un raggio di punta più piccolo
Causa
- Arrotondamento del tagliente inadatto o smusso negativo
Soluzione
- Scegliere una qualità con rivestimento sottile o non rivestita
Causa
- Eccessiva usura sul fianco del tagliente
Soluzione
- Scegliere una qualità più resistente all’usura oppure ridurre la velocità
Vibrazioni
Elevate forze di taglio tangenziali.
Causa
- La geometria dell’inserto genera forze di taglio elevate
- La rottura del truciolo è troppo difficoltosa e genera forze di taglio elevate
Soluzione
- Scegliere una geometria di inserto positiva
- Ridurre l’avanzamento oppure scegliere una geometria per avanzamenti più elevati
Causa
- Forze di taglio variabili o troppo basse a causa della profondità di taglio ridotta
Soluzione
- Aumentare la profondità di taglio in modo da obbligare il tagliente ad eseguire il taglio
Causa
- Utensile posizionato in modo non corretto
Soluzione
- Controllare il posizionamento in altezza
Causa
- Instabilità dell’utensile dovuta alla sporgenza elevata
Soluzione
- Ridurre la sporgenza
- Usare il diametro barra più grande possibile
- Utilizzare Utensile Antivibrante o una barra di metallo duro
Causa
- Il bloccaggio instabile determina una rigidità insufficiente
Soluzione
- Estendere la lunghezza di bloccaggio della barra di alesatura
Usura dell'inserto
Per lavorare con dati di taglio ottimizzati, ottenere componenti della migliore qualità possibile e salvaguardare la durata utensile, controllare sempre l'inserto/tagliente dopo la lavorazione. Per una tornitura di successo, fare riferimento a questo elenco di cause e soluzioni delle varie forme di usura dell'inserto.
Usura sul fianco
Tipologia di usura preferibile in ogni applicazione. Consente di avere una durata utensile stabile e prevedibile.
Causa
- Velocità di taglio troppo alta
- Qualità troppo tenace
- Resistenza all'usura insufficiente
- Particelle dure nel materiale da lavorare
Soluzione
- Ridurre la velocità di taglio
- Selezionare una qualità più adeguata in termini di tenacità o resistenza all'usura
Usura ad intaglio
Causa
- Materiali con tendenza all’incollamento o all’incrudimento
- Utilizzare un angolo di registrazione di ~90°
(angolo di attacco ~0°)
- Geometria troppo negativa
Soluzione
- Selezionare un tagliente più affilato
- Ridurre l'angolo di registrazione
- Variare la profondità di taglio
Usura per craterizzazione
Causa
- Valori eccessivi di velocità di taglio e/o avanzamento
- Rompitrucioli troppo stretto
- Dissoluzione chimica o usura per abrasione
- Resistenza all'usura troppo bassa
Soluzione
- Ridurre la velocità di taglio o l’avanzamento
- Selezionare una qualità più resistente all’usura
- Selezionare una geometria più aperta/positiva
Deformazione plastica
Depressione Impressione
Causa
- Valori elevati di carico termico e pressione, temperatura di taglio troppo alta
- Qualità troppo tenace/tenera
- Adduzione di refrigerante insufficiente
Soluzione
- Ridurre carico termico e pressione riducendo la velocità di taglio e/o l'avanzamento
- In caso di cedimento del tagliente, ridurre prima l'avanzamento
- In caso di cedimento del fianco, ridurre prima la velocità
- Selezionare una qualità più resistente all’usura o al calore
- Selezionare una geometria più aperta/positiva
- Migliorare l’adduzione di refrigerante
Tagliente di riporto (T.d.R.)
Causa
- Temperatura di taglio troppo bassa
- Materiale con tendenza all'incollamento/imbrattamento
- Geometria troppo negativa
- Rivestimento troppo spesso
Soluzione
- Aumentare la temperatura di taglio incrementando la velocità
- Selezionare una qualità con rivestimento PVD (meno T.d.R. sui rivestimenti PVD)
- Selezionare una geometria più positiva
Sfaldamento
Causa
- Materiale con tendenza all'imbrattamento
- Velocità di taglio troppo bassa
- Lavorazione intermittente con refrigerante
- Rivestimento troppo spesso
Soluzione
- Aumentare la velocità di taglio
- Interrompere l'adduzione di refrigerante
- Selezionare una qualità con rivestimento più sottile e una migliore sicurezza del filo tagliente (PVD)
Scheggiatura sul tagliente
Causa
- Condizioni instabili
- Qualità troppo dura/fragile
- Rivestimento troppo spesso (CVD, che porta allo sfaldamento del filo tagliente)
Soluzione
- Rendere più stabili le condizioni della macchina
- Selezionare una qualità più tenace
- Selezionare una geometria più robusta
- Selezionare una qualità con rivestimento più sottile (PVD)
Microfessurazioni termiche
Causa
- Variazione delle temperature del tagliente
- Lavorazioni a taglio interrotto e refrigerante
- Qualità sensibile agli shock termici
- Utilizzare una qualità con rivestimento più spesso (CVD)
Soluzione
- Disattivare il refrigerante o applicarne in abbondanza per uniformare la temperatura
- Ridurre la velocità di taglio
- Selezionare una qualità con rivestimento più sottile (PVD)
Rottura
Causa
- Usura eccessiva
- È stata scelta una qualità non adatta (troppo tenace/dura)
- Dati di taglio non corretti
Soluzione
- Ridurre il tempo di taglio: controllare come inizia l'usura e qual è il tipo di usura dominante
- Cambiare i dati di taglio
- Scegliere una qualità d'inserto/geometria più adatta
Sfaldamento - ceramica
Causa
- Eccessiva pressione dell'utensile.
Soluzione
- Ridurre l'avanzamento
- Selezionare una qualità più tenace
- Selezionare un inserto con smusso più piccolo o utilizzare un'altra geometria per modificare la direzione delle forze di taglio.
Scheggiatura all'esterno della zona di taglio
Causa
- Intasamento da truciolo a causa della sfacciatura contro spallamento
- I trucioli sono deviati contro il tagliente
- Avanzamento o direzione di avanzamento non ottimizzati
Soluzione
- Cambiare il percorso dell'operazione (per evitare la sfacciatura contro lo spallamento)
- Modificare l'avanzamento
- Selezionare una qualità con rivestimento PVD
- Selezionare una geometria di inserto che modifichi il deflusso dei trucioli
Considerazioni finali
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Team Sau
SAU - Quality Tools Engineering since 1982.