Tornitura: quale inserto utilizzo?

La scelta dell’inserto ideale per la lavorazione di tornitura, è il primo passo per l’ottimizzazione del processo produttivo e si compie attraverso la valutazione di alcuni parametri di primaria importanza e di altri secondari, ma non per questo meno rilevanti. Vediamo insieme quali sono questi parametri.

1. Profilo della lavorazione per la scelta della forma dell’inserto e angolo di attacco.
2. Geometria dell’inserto in base al tipo di lavorazione, sgrossatura, media-finitura o finitura.
3. Grandezza dell’inserto.
4. Raggio di punta.
5. Qualità del substrato e rivestimento.

Questi parametri vanno valutati assieme al materiale che si deve lavorare. 

La figura in Tab.1 (sotto riportata), identifica la forma dell’inserto ideale in funzione al profilo da eseguire. La forma, abbinata alla Tab.2 che identifica l’angolo di attacco o di registrazione, influisce sulla formazione del 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. Questa condizione di taglio influisce anche sulla direzione del truciolo in uscita.

Tab.1

Tab.2

2 - Geometria dell'inserto

La geometria dell’inserto deve essere scelta in funzione della lavorazione, ovvero a seconda che si debba eseguire un'operazione di sgrossatura, media-finitura o finitura.

• SGROSSATURA: la robustezza del tagliente e il raggio di punta grande consentono profondità di taglio e avanzamenti elevati. Questo tipo di lavorazione richiede un'elevata forza di taglio.
  
• MEDIA-FINITURA:  gli inserti per questo tipo di lavorazione sono i più utilizzati, in quanto consentono avanzamenti e profondità di taglio che spaziano dalla semi-sgrossatura alla semi-finitura.
  
• FINITURA: la preparazione del tagliente affilato e il raggio di punta adatto alla profondità di passata, garantiscono basse forze di taglio e buona finitura superficiale.

Per un controllo ottimale del truciolo, il campo di applicazione dell’inserto deve essere all’interno dei grafici riportati sul catalogo (vedi esempio Tab.3).

Tab.3

3 - Grandezza dell'inserto

Il tipo di lavorazione influisce anche sulla grandezza dell’inserto. Questo deve essere scelto in base alla profondità di passata “ap” e al tipo di inserto utilizzato.

Nella Tab.4 è riportata la linea guida per una corretta proporzione di robustezza del tagliente ed una economicità dell’inserto.

Tab.4

4 - Raggio di punta inserto

Altro fattore importante da valutare, spesso poco considerato, è il raggio di punta del tagliente. Per una corretta applicazione, generalmente questo non deve essere inferiore ai 2/3 della profondità di taglio “ap”.  Inoltre, al raggio inserto si legano fattori come: la finitura superficiale, la formazione del truciolo e la resistenza del tagliente.

Normalmente il raggio piccolo ha un tagliente debole ed è utilizzato per lavorazioni di finitura con bassa profondità di taglio, là dove esistono problemi di vibrazioni ed un migliore controllo del truciolo.

Al contrario, il raggio grande è simbolo di robustezza del tagliente, grandi profondità di taglio ed elevati avanzamenti e ciò comporta maggiori forze di taglio e quindi rischio di vibrazioni.

Nella Tab.5 un estratto del catalogo SAU dove sono indicati gli avanzamenti massimi consigliati in funzione del raggio inserto e in via teorica approssimativa (ma sufficientemente affidabile), la rugosità che si ottiene in rapporto tra raggio inserto ”rɛ“ e avanzamento “fn”.

Tab.5

5 - Qualità substrato e rivestimento

Altri fattori che determinano la scelta dell’inserto da utilizzare per la lavorazione sono:

1. materiale da lavorare (acciaio, inox, ghisa, non ferroso, lega resistente al calore, acciaio duro);
2. stato del materiale (laminato, forgiato, stampato ecc.);
3. tipo di lavorazione (sgrossatura, media, finitura);
4. condizioni di lavoro (buone, medie, difficili).

Substrato o base del metallo duro, rivestimento con tecnologie PVD o CVD e geometria del tagliente, creano le combinazioni ideali per le lavorazioni da eseguire.

Nelle tabelle 6, 7, 8 e 9: la sequenza corretta per individuare l’inserto e i parametri di applicazione.