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L'utensile utilizzato è il fattore più importante per ottenere una finitura perfetta al tornio. Gli utensili da tornitura sono utensili specializzati, montati su un tornio per produrre pezzi torniti, e la loro capacità di resistere alle sollecitazioni e alle deformazioni è fondamentale per prestazioni efficaci e durature.
Questi utensili svolgono il lavoro e il loro movimento determina la forma finale del pezzo. Esistono molti tipi di utensili di tornitura, ognuno progettato per scopi specifici.
Pertanto, è importante comprendere la funzione di ogni utensile per scegliere quello più adatto al proprio progetto. La precisione degli utensili da tornio è essenziale per ottenere risultati di alta qualità e dettagliati e garantire una lavorazione pulita e precisa.
In questo articolo, vi guideremo nell'utilizzo degli utensili per tornitura del legno più comuni. Ne discuteremo la costruzione, le caratteristiche e le applicazioni. Iniziamo.
Cosa sono gli utensili da tornio da taglio?
Gli utensili da taglio o di tornitura vengono utilizzati per praticare fori o creare zigrinature su un pezzo durante la lavorazione. Questi utensili sono disponibili in diverse forme, materiali e design, e la differenza tra i vari utensili da taglio per tornitura risiede nelle loro proprietà e applicazioni specifiche, che ne influenzano l'idoneità a particolari lavorazioni. Ogni utensile è unico nella sua configurazione.
È disponibile un'ampia gamma di utensili da taglio per tornitura, pensati per soddisfare diverse esigenze di lavorazione, offrendo versatilità in termini di materiali, forme e condizioni operative.
Uno smussatore, ad esempio, ha un angolo di 45 gradi specificamente progettato per tagliare il bordo di un pezzo in lavorazione. Sebbene efficace per questo scopo, non è adatto ad altri lavori. Per familiarizzare con questi strumenti, è necessario prima avere un quadro chiaro delle loro funzioni e capacità.
Oltre agli utensili da taglio per tornitura, per applicazioni specializzate che richiedono precisione e versatilità vengono utilizzati altri utensili da taglio, come lame a trascinamento e lame tangenziali.
Introduzione al taglio dei metalli
Il taglio dei metalli è un pilastro della produzione moderna, consentendo la trasformazione delle materie prime in componenti con forme, dimensioni e finiture superficiali precise. Il cuore di questo processo sono gli utensili da taglio: dispositivi rigidi a forma di cuneo progettati per rimuovere il materiale in eccesso da un pezzo in lavorazione con precisione ed efficienza.
Il processo di taglio si basa sull'interazione tra l'utensile da taglio e il pezzo in lavorazione, dove viene stabilita una velocità relativa, in genere ruotando o spostando il pezzo in lavorazione contro l'utensile mediante macchine utensili quali torni, fresatrici o trapani.
L'obiettivo principale del processo di taglio dei metalli è ottenere la forma e le dimensioni desiderate, mantenendo un'elevata qualità e riducendo al minimo gli scarti. Gli utensili da taglio devono essere realizzati con materiali che offrano elevata durezza e durata, consentendo loro di resistere al calore intenso e all'attrito generati durante la lavorazione.
Che vengano impiegati in operazioni di tornitura, fresatura o foratura, questi utensili sono progettati per offrire prestazioni costanti, garantendo che ogni strato di materiale venga rimosso in modo pulito ed efficiente. Selezionando l'utensile da taglio corretto e ottimizzando i parametri di taglio, i produttori possono ottenere precisione, qualità superficiale e produttività superiori in ogni lavorazione.
Classificazione degli utensili da tornio
Può essere difficile distinguere gli utensili da tornio perché sono disponibili in diverse forme e dimensioni. Tuttavia, ogni utensile può essere classificato in uno dei seguenti gruppi. Per classificare e organizzare gli utensili da tornio, vengono utilizzati sistemi standardizzati, che ne facilitano l'identificazione e la selezione. Quando si è in officina, è molto più facile riconoscere quale utensile da tornio sia, se si conoscono questi gruppi.
Seguire le prassi consolidate nella classificazione degli utensili aiuta a garantire prestazioni ed efficienza ottimali in officina.
Classe 1. Utensili da taglio basati sul materiale
Per la produzione di oggetti vengono utilizzati tutti i tipi di macchine utensili, metalliche e non metalliche. Poiché questi pezzi hanno proprietà meccaniche e chimiche diverse, sono necessari utensili diversi per tagliarli correttamente.
Per questo motivo, realizziamo utensili da taglio con materiali specifici, adatti a compiti specifici. La scelta del materiale giusto per gli utensili è fondamentale per ottenere prestazioni e durata ottimali nelle lavorazioni meccaniche.
Esiste un'ampia gamma di materiali per utensili, ognuno dei quali offre proprietà uniche, specifiche per diverse applicazioni, come durezza, tenacità e resistenza alle alte temperature. La scelta del materiale e del sistema di utensili influisce direttamente sulla qualità superficiale del pezzo, sulla durata e sull'efficienza dell'utensile.
Adattare l'utensile al materiale da lavorare è essenziale per ottenere risultati precisi ed efficienti, sia che si utilizzino utensili da tornio, trapani o altri utensili da taglio. I sistemi di utensili modulari offrono inoltre adattabilità a diverse operazioni di tornitura.
Diamo un'occhiata ad alcuni dei materiali più comuni utilizzati per realizzare utensili.
Acciaio rapido (HSS)
Gli utensili in acciaio rapido furono prodotti per la prima volta alla fine degli anni '1940 per migliorare gli utensili in acciaio ad alto tenore di carbonio. L'HSS ha una composizione chimica migliore, che gli consente di tagliare più velocemente e con maggiore efficacia.
Per questo motivo, spesso lo chiamiamo "set di utensili per tornio in acciaio rapido". Questo miglioramento significa che l'HSS è anche tenace e mantiene la sua forma anche a temperature molto elevate. Le diverse leghe di cui è composto gli conferiscono questa proprietà.
I componenti principali dell'HSS sono Fe (ferro) e C (carbonio), e la formula generale dell'HSS è Fe-Cx. La "x" può essere costituita da elementi come tungsteno, vanadio o cobalto. Questi componenti rendono l'HSS tenace e in grado di resistere alle alte temperature. Le punte in HSS sono comunemente utilizzate negli utensili da taglio, offrendo un tagliente resistente e affilato che ne migliora le prestazioni.
Taglierina al carburo
La maggior parte delle frese in metallo duro ha un corpo in acciaio e lame rimovibili con taglienti in metallo duro brasati. Questi taglienti in metallo duro garantiscono un'eccellente finitura superficiale che non si usura rapidamente. Gli utensili da taglio in metallo duro possono durare fino a 99 volte di più degli utensili in HSS, a seconda della loro durata.
Questo perché possono rimanere affilate anche a velocità elevate o a temperature elevate. Ne esistono due tipi principali: utensili con punta in metallo duro e inserti in metallo duro. Gli utensili con punta in metallo duro sono solitamente costituiti da un unico pezzo, quindi potrebbe essere necessario sostituire l'intero tagliente quando perde l'affilatura. Il processo di produzione delle punte in metallo duro prevede tecniche di saldatura precise per garantire la massima durata ed efficienza di taglio.
È sufficiente ruotare l'inserto con inserti in metallo duro quando un lato è usurato. Questo mantiene le dimensioni e la qualità della finitura superficiale più a lungo. Le lame con riporti in metallo duro presentano spesso denti appositamente progettati che garantiscono un'asportazione efficiente del materiale e prestazioni di lunga durata.
Nitruro di boro cubico (CBN)
Il CBN, o nitruro di boro cubico, è uno dei materiali più resistenti al mondo dopo il diamante. Nella produzione di utensili da taglio per torni, questi possono tagliare metalli e leghe molto rapidamente senza doversi raffreddare durante il taglio.
Il motivo di queste elevate velocità di taglio è che il CBN è chimicamente inerte, ovvero non reagisce con il carbonio o le sue leghe. Il CBN è anche più resistente al calore del metallo duro e dell'acciaio rapido rapido combinati e persino più resistente al calore delle frese diamantate. Il CBN presenta un'elevata durezza a caldo, che gli consente di mantenere il tagliente e la durezza a temperature elevate, il che è fondamentale per la lavorazione di materiali duri. Gli utensili in CBN sono anche altamente resistenti alla scheggiatura durante la lavorazione ad alta velocità, garantendo una maggiore durata dell'utensile e prestazioni costanti. Questa velocità ed efficienza possono ridurre il costo complessivo di produzione dei prodotti di circa il 60%.
Utensile per tornio diamantato
Gli utensili diamantati per tornio sono i migliori per il taglio e la finitura con grande precisione. Di solito sono realizzati come utensili da taglio a punta singola, poiché i diamanti sono costosi e difficili da reperire. Nella maggior parte dei casi, la punta diamantata viene unita alla parte lavorante dell'utensile tramite saldatura o incollaggio. Gli utensili diamantati vengono rettificati con precisione per ottenere un bordo di taglio affilato e preciso, essenziale per applicazioni di alta precisione. Le mole abrasive sono comunemente utilizzate nella preparazione e nell'affilatura degli utensili diamantati per mantenerne le prestazioni di taglio superiori.
Utensile per tornio in ceramica
Gli utensili da tornio in ceramica sono popolari perché sono chimicamente stabili e possono produrre superfici sia ruvide che lisce. Non si usurano così rapidamente e possono resistere a temperature elevate.
Gli utensili in ceramica possono anche tagliare materiali più duri ad alte velocità senza bisogno di refrigerante, proprio come il CBN. L'utensile da tornitura con inserto in ceramica è un tipo comune. L'inserto è avvitato in un portautensile. È possibile tornire i lati come con gli inserti in metallo duro per mantenere la qualità di lavorazione dell'utensile più a lungo. La durezza degli utensili in ceramica viene spesso valutata attraverso metodi di misurazione come i test Knoop o Vickers, che sono importanti per prevedere le prestazioni e l'usura dell'utensile. Gli utensili in ceramica sono anche altamente resistenti a scheggiature e crepe, il che li rende adatti a condizioni di lavorazione impegnative.
Oltre a queste, le punte rappresentano un'altra applicazione comune di materiali per utensili avanzati, in particolare per la lavorazione di acciai temprati e altri materiali difficili. Utensili specializzati come gli utensili per scanalatura o godronatura sono progettati per creare una tacca nel pezzo in lavorazione per specifiche operazioni di lavorazione. La selezione di materiali e sistemi di utensili appropriati è essenziale per ottenere la qualità superficiale desiderata del pezzo e garantire la compatibilità con il materiale da tagliare.
Classe 2. Utensili da taglio basati sul funzionamento
È possibile riconoscere il tipo di utensile di tornitura anche in base alla sua funzione. Raggruppiamo gli utensili in base alla loro funzione, ad esempio utensili per tornitura, filettatura, smussatura, stampaggio, spianatura, foratura, scanalatura e godronatura. L'orientamento del tagliente o dell'utensile è fondamentale per ogni operazione, poiché influisce direttamente sulla precisione e sulla qualità dei risultati di lavorazione.
Utensili di tornitura: Uno dei processi di lavorazione più utilizzati è la tornitura. Si tratta del processo mediante il quale si rimuove ulteriore materiale da un pezzo. Può trattarsi di una tornitura di sgrossatura per creare la forma di base o di una tornitura di precisione per migliorare l'aspetto superficiale.
Utensili per il taglio dei fili: Un utensile per filettatura viene utilizzato per creare forme che sembrano filettature, ad esempio su viti o bulloni. Questa è solitamente l'ultima fase dopo la tornitura di un pezzo cilindrico.
Utensili per smussatura: Gli utensili per smussatura levigano le superfici o rimuovono le asperità da un pezzo. Questo processo, noto anche come smussatura, crea uno smusso a 45 gradi, rendendo il prodotto finito più sicuro da maneggiare.
Strumenti del modulo: Questo è un altro strumento tipico utilizzato in ambito artigianale. Come suggerisce il nome, puoi usarlo per dare a un pezzo la forma che desideri.
Utensili di rivestimento: Un utensile di spianatura è un utensile di tornitura utilizzato per la finitura dei pezzi. È posizionato perpendicolarmente al pezzo in rotazione e gli angoli di spoglia impediscono ad altre parti dell'utensile di intralciare la lavorazione.
Utensili per alesatura: Gli utensili per alesatura sono utensili a tagliente singolo utilizzati per praticare fori più grandi in un pezzo. Possono essere utilizzati per produrre una forma conica o cilindrica.
Utensili per scanalature: È possibile utilizzare utensili per scanalature per creare scanalature o solchi in un pezzo cilindrico, sia internamente che esternamente. Poiché questo processo deve essere preciso e accurato, viene solitamente eseguito con macchine a controllo numerico (CNC) anziché manualmente.
Utensili per zigrinatura: Vengono utilizzate per creare motivi incrociati sulla superficie di un pezzo. Questa zigrinatura facilita il mantenimento del tessuto in posizione, aumentandone l'attrito.
Classe 3. Utensili da taglio basati sulla struttura
Il terzo metodo per distinguere gli utensili da taglio è il modo in cui sono realizzati. Questi utensili possono essere realizzati da un unico pezzo solido o da una miscela di materiali diversi. Sono classificati in tre gruppi: utensili monoblocco, utensili a morsetto e utensili saldati.
Utensili monoblocco: Come suggerisce il nome, un utensile monoblocco contiene tutti i componenti in un unico pezzo. Ciò significa che tutti i componenti importanti, inclusi taglienti, gambo e altri componenti, sono disposti in un'unica fila.
Utensili con morsetti: Di solito, questi utensili sono sostituibili. Sono costituiti da inserti avvitati o bloccati su un gambo per formare un componente completo. Questi inserti di solito hanno più di un tagliente.
Utensili saldati: Questi utensili contengono diverse parti o taglienti saldati o brasati insieme. Questo può migliorare la tornitura o la finitura dell'utensile. Molti utensili per foratura e scanalatura appartengono a questo gruppo.
Classe 4. Utensili da taglio al tornio in base alla direzione di avanzamento
Gli utensili da taglio per tornio possono anche essere classificati in base alla direzione di avanzamento lungo il pezzo durante la lavorazione. Questa classificazione è essenziale perché la direzione di avanzamento determina il tipo di operazione eseguibile e la forma finale ottenuta. I 6 principali tipi di utensili da taglio per tornio in base alla direzione di avanzamento sono:
Utensili da taglio longitudinale:Questi utensili si muovono parallelamente all'asse del pezzo in lavorazione, rimuovendo materiale lungo la sua lunghezza. Il taglio longitudinale è comunemente utilizzato per le operazioni di tornitura, dove l'obiettivo è ridurre il diametro o creare una forma cilindrica uniforme. Questo approccio è ideale per la produzione di alberi, barre e altri componenti allungati.
Utensili trasversali:Gli utensili per il taglio trasversale si muovono perpendicolarmente alla lunghezza del pezzo in lavorazione, tagliandone il diametro. Questo tipo di movimento viene in genere utilizzato per operazioni come la troncatura o la creazione di scanalature e intagli. Il taglio trasversale è essenziale per separare i pezzi finiti dal materiale grezzo o per aggiungere caratteristiche specifiche al pezzo in lavorazione.
Utensili per il taglio frontale:Gli utensili per il taglio frontale operano lungo la superficie frontale del pezzo, rimuovendo materiale dalla sua superficie. Questo metodo viene utilizzato nelle operazioni di spianatura per produrre estremità piatte e lisce o per ottenere misure di lunghezza precise. Il taglio frontale è fondamentale per preparare i pezzi per ulteriori lavorazioni o assemblaggio.
Utensili per tornitura a destra: Quando vengono utilizzati, questi utensili si muovono da destra a sinistra in direzione del mandrino.
Utensili per tornitura a sinistra: Questi strumenti rimuovono le patatine muovendole da sinistra a destra, come suggerisce il nome.
Utensili per tornio a punta tonda: Questi utensili sono anche noti come utensili per tornitura centrale. I taglienti principali possono avere un angolo di 45 gradi sul lato sinistro e destro, il che è lo stesso.
Ciascuno di questi utensili da taglio è progettato per ottimizzare l'asportazione del materiale nella sua specifica direzione di avanzamento, garantendo una lavorazione efficiente e risultati di alta qualità. Conoscendo la direzione di avanzamento, gli operatori possono selezionare l'utensile più adatto per ottenere la forma e la finitura superficiale desiderate su qualsiasi pezzo.
L'importanza dell'avanguardia
Il tagliente è la caratteristica distintiva di qualsiasi utensile da taglio e gioca un ruolo fondamentale per il successo del processo di taglio dei metalli. Essendo la parte dell'utensile che interagisce direttamente con il pezzo in lavorazione, il tagliente è responsabile della tranciatura del materiale e della modellazione del prodotto finale. Un tagliente ben realizzato è essenziale per ottenere lavorazioni precise e di alta qualità, poiché determina l'efficienza, l'accuratezza e la finitura superficiale del pezzo.
Per soddisfare le esigenze del taglio dei metalli, il tagliente deve essere eccezionalmente affilato e realizzato con materiali ad elevata durezza, come acciaio rapido o metallo duro. Questo garantisce che l'utensile da taglio mantenga la sua forma e resista all'usura, anche sotto l'intenso calore e la pressione generati durante la lavorazione. La geometria del tagliente, inclusi angolo, forma e dimensioni, influenza direttamente le prestazioni dell'utensile, influenzando fattori come la forza di taglio, la formazione del truciolo e la levigatezza della superficie finita.
Un tagliente di alta qualità non solo migliora l'efficienza complessiva del processo di taglio, ma ne prolunga anche la durata, riducendo i tempi di fermo e la necessità di frequenti sostituzioni. Scegliendo utensili da taglio con un design e un materiale del tagliente ottimali, gli operatori possono ottenere risultati superiori in ogni operazione di taglio dei metalli, garantendo che ogni pezzo soddisfi i più elevati standard di precisione e qualità.
Componenti di uno strumento per il taglio del tornio
Ora che abbiamo trattato le classificazioni, diamo un'occhiata alle diverse parti di utensili da taglio per tornio che consentono loro di produrre così elevatiqualità lavoro.
Shank: Il gambo è il corpo dell'utensile o la parte che si collega al portautensile. È la parte dell'utensile senza alcuna forma particolare e solitamente è tenuto in posizione dall'attrito.
Bordo tagliente: Conosciuto anche come labbra dello strumento, il d'avanguardia è la parte dell'utensile che esegue il lavoro. Di solito è brasata con un rivestimento duro come il diamante o il carburo. Questa è la punta che dà forma all' pezzo o rimuove i chip.
Faccia:La faccia è la parte dove cadono le fiches durante LavorazioneÈ curvo per consentire ai trucioli di defluire ed evitare intasamenti.
Angoli degli utensili da taglio al tornio: Gli angoli degli utensili sono creati intenzionalmente per semplificare l' operazione di lavorazioneI tre angoli principali sono l'angolo di spoglia, l'angolo di spoglia e l'angolo di taglio. Angoli di inclinazione controllare i trucioli, mentre gli angoli di scarico impediscono all'utensile di sfregare contro il pezzo, che garantisce un taglio più netto e impedisce l'usura dell'utensile.
Naso o punto di cut-off: Questa è la parte arrotondata dell'utensile dove si trovano l'utensile principale e quello ausiliario bordi taglienti si incontrano. Il raggio di punta arrotondato contribuisce a ottenere una finitura superficiale più pulita e fa durare più a lungo l'utensile.
Fianco:Ogni strumento a punto singolo ha due taglienti e due fianchi. Il fianco principale è adiacente al lato d'avanguardia, e il fianco minore è prossimo alla fine d'avanguardia.
Tacco:Il tallone è la parte arrotondata che unisce i fianchi e la base dell'utensile.
Fattori da considerare prima di scegliere gli utensili da taglio al tornio
Creazione qualità la fabbricazione inizia con la scelta del giusto utensili da tornioEcco alcune cose a cui dovresti pensare per garantire un funzionamento ottimale performance ed efficienza.
- 1. Rivestimento degli utensili del tornio: Rivestire gli utensili è un modo sicuro per evitare che si usurino o arrugginiscano. Il rivestimento conferisce inoltre agli utensili meccanico vantaggi contro forze come calore e attrito che potrebbero deformarli. Questo potrebbe significare l'applicazione di composti inerti come CBN o carburo.
- 2. Velocità di taglio e velocità di avanzamento: Non è possibile tagliare tutti i materiali alla stessa velocità. I materiali più duri o più spessi richiedono una coppia maggiore, che si traduce in una velocità inferiore, mentre i materiali più morbidi possono essere tagliati più velocemente. È importante considerare materiale con cui stai lavorando per determinare la velocità e lo strumento giusti per il lavoro.
- 3. Il pezzo in lavorazione e il tipo di materiale utilizzato per l'utensile: Prima di acquistare uno strumento, prendi nota di materiale del pezzoDi norma, il tuo utensile da taglio deve essere più resistente dell' pezzo. Questo durezza può essere misurato con un durometro Brinell.
- 4. Il tipo di finitura di cui hai bisogno: Bisogna anche considerare la finitura che si desidera ottenere. Che si tratti di tornitura, taglio o zigrinatura, un utensile adatto svolgerà il lavoro alla perfezione. Assicuratevi di sapere esattamente che aspetto desiderate per il prodotto finale prima di scegliere l'utensile.
- 5. Il tipo di tornio: Infine, pensa al tornio che stai utilizzando. I tipi principali sono manuali e CNC automatizzati. torni. Mentre il strumenti potrebbero essere simili, ma le loro forme e dimensioni potrebbero variare a seconda dell'architettura della macchina.
Conclusione
Il segreto per produrre top-qualità finiture in qualsiasi processo di taglio dei metalli è scegliere l'utensile da taglio giusto. Speriamo che questa guida ti abbia fornito tutte le informazioni necessarie per identificare l' utensili da tornio che incontrerà il tuo Lavorazione esigenze, indipendentemente dalla macchina utilizzata.