Il motivo della diminuzione delle prestazioni di lavorazione noiosa!
Quando le prestazioni di lavorazione dei fori noiosi diminuiscono, il motivo potrebbe essere causato da un fattore specifico, oppure potrebbe essere il risultato di più fattori che lavorano insieme. Questi fattori includono la stabilità del pezzo, la dimensione del sovrametallo di lavorazione, la rigidità del sistema di utensili, il grado e la geometria della lama, la velocità di taglio e l'adattamento della velocità di avanzamento alle prestazioni dell'utensile. Quando si incontrano situazioni come tempi di ciclo di lavorazione lunghi, durata utensile ridotta o deterioramento della qualità delle parti, questi fattori dovrebbero essere analizzati e identificati.
In uno specifico processo noioso, l'influenza di alcuni fattori può essere più significativa di altri fattori, ma questi fattori possono anche essere strettamente correlati tra loro. Modificare un fattore può significare che per ottenere il risultato desiderato è necessario modificare contemporaneamente l'altro fattore. Tuttavia, quando si eseguono prove di taglio, non modificare due o più fattori contemporaneamente.
1. Stabilità del pezzo
Sebbene i centri di lavoro e le attrezzature non siano solitamente i primi fattori che le officine meccaniche possono prendere in considerazione, se lo stato del pezzo è instabile durante la lavorazione, anche la macchina utensile e l'attrezzatura possono compromettere seriamente le prestazioni di taglio dell'utensile.
Se la rigidità di bloccaggio del pezzo è garantita, anche le dimensioni e la potenza della macchina utensile influenzeranno i parametri di taglio. Sebbene le macchine utensili con fori conici del mandrino BT50, BT40 e BT30 possano utilizzare tutte la stessa testa per alesatura grossolana, non tutte le macchine utensili possono completare lo stesso processo di alesatura. Lo stesso vale per la profondità del foro noioso. Sulla macchina utensile BT50 si possono alesare fori con diametro di 75mm e profondità di 250-300mm. La macchina utensile BT40 può completare la lavorazione di questa gamma dimensionale anche utilizzando una barra di alesatura estesa. Tuttavia, qualsiasi macchina utensile con conicità inferiore a 40 non supporta questo tipo di lavorazione.
I mandrini usurati delle macchine utensili e le attrezzature instabili sono solitamente fattori che non possono essere modificati ma devono essere affrontati. A volte, questi fattori possono causare il fallimento completo di un'attività di lavorazione, ma in generale, la modifica del tipo di lama o dei parametri di taglio fornirà una soluzione.
2. Indennità di lavorazione
Il personale addetto alla lavorazione spesso non è chiaro su quanto margine dovrebbe essere riservato per la lavorazione noiosa. Gli utenti potrebbero avere più familiarità con la velocità di taglio/velocità di avanzamento e con il sovrametallo di lavorazione richiesto nella tornitura, ma queste esperienze non sono sempre applicabili all'alesatura. Ciò è particolarmente vero nella lavorazione di alesatura di sgrossatura utilizzando frese per alesatura. Non è raro che il diametro della punta del trapano sia molto vicino all'apertura finale del pezzo (con solo un sovrametallo di lavorazione rimasto di 0,5-0,75 mm). Un margine di materiale così ridotto non è sufficiente per accogliere le due punte della lama dell'utensile per alesatura, il che comporterà vibrazioni e una diminuzione delle prestazioni di taglio dell'utensile. Se il sovrametallo di lavorazione e la tolleranza del diametro non sono sufficienti (più o meno un millesimo), è meglio utilizzare una fresa per alesatura (o una fresa per alesatura con uno dei morsetti della lama rimosso) per ottenere risultati di lavorazione migliori.
D'altro canto, per le parti con fori centrali, se la posizione del foro centrale non è corretta, potrebbe esserci troppo materiale del pezzo da tagliare. Anche se il diametro del foro centrale rientra nell'intervallo tipico degli standard di tolleranza per la barenatura grezza, la deviazione dal nucleo può far sì che l'utensile di alesatura richieda su un lato del foro più di quanto la lama può sopportare il carico del truciolo.
3. Rigidità dell'assemblaggio dell'utensile
Quando si seleziona un utensile di alesatura per un'attività di lavorazione, solitamente ci si basa sul diametro di alesatura richiesto e sulla profondità nominale, con poca considerazione della profondità di alesatura effettiva e della sporgenza aggiuntiva richiesta (se necessaria). Ad esempio, in un determinato processo di alesatura, la profondità del foro di alesatura è di soli 50 mm, ma l'utensile può richiedere una lunghezza di sospensione di 200 mm per raggiungere il foro di alesatura attraverso il pezzo e/o l'attrezzatura. Questa è completamente diversa dalla profondità di foratura richiesta di 250 mm.
Per massimizzare la rigidità dell'utensile e la gamma di utilizzo, il sistema di alesatura modulare può fornire un numero illimitato di combinazioni di moduli. Nei casi in cui la lunghezza dell'utensile richiesta è maggiore, è importante scegliere prima un diametro di base della barra di alesatura maggiore, quindi ridurre il diametro della barra di alesatura secondo necessità, anziché utilizzare la stessa dimensione del diametro per l'intera lunghezza della barra di alesatura. barra noiosa.
Per la barenatura a lunghe sporgenze con spazio limitato, è possibile prendere in considerazione l'utilizzo di barre di alesatura integrali in lega dura (invece di utilizzare più barre estese). Questa configurazione può fornire una maggiore rigidità e un migliore controllo, ma di solito è limitata alla perforazione di fori con diametri più piccoli.
Per la barenatura a sporgenza lunga, rispetto agli schemi di configurazione dell'utensile che considerano solo la lunghezza e l'apertura nominale del foro di noiatura, i sistemi di barenatura modulari che utilizzano dimensioni di connessione a sporgenza maggiori e riducono il diametro dell'utensile solo quando necessario hanno una rigidità migliore.
4. Marchio della lama e forma geometrica
La lama è il punto di contatto chiave tra il pezzo e l'utensile da taglio. Se la lama non si adatta al processo di alesatura, anche se il sistema di alesatura ha un'eccellente rigidità e la testa di alesatura è bilanciata con precisione, potrebbe comunque essere difficile ottenere prestazioni di lavorazione ideali.
Se la forma geometrica della lama non può garantire la stabilità del taglio, utilizzare la migliore gradazione di lama non serve a nulla. Le lame per alesatura con forme geometriche ridotte solitamente utilizzano un tavolo di rottura truciolo relativamente conservativo, che può mantenere una durata operativa più lunga in condizioni di lavorazione stabili, ma la loro profondità di taglio radiale dovrebbe essere almeno la metà del raggio dell'arco della punta dell'utensile. In alcuni processi di alesatura impegnativi (come l'alesatura di fori profondi o con sporgenze lunghe, l'alesatura di materiali con trucioli lunghi o il bloccaggio instabile del pezzo causato da macchine utensili e/o attrezzature), le lame per alesatura a forma geometrica possono tagliare più liberamente.
Per specifici processi di alesatura, i tipi di lame e i rivestimenti utilizzati vengono costantemente aggiornati e sostituiti. Durante l'alesatura di pezzi in acciaio, le qualità più comunemente utilizzate sono metallo-ceramica e lega dura con rivestimento a tre strati. Le leghe dure rivestite possono essere utilizzate anche per l'alesatura della ghisa. Se le condizioni di lavorazione sono stabili, le lame in ceramica al nitruro di silicio e alcuni gradi di nitruro di boro cubico (CBN) possono essere utilizzate anche per l'alesatura della ghisa. L'alluminio e altri materiali metallici non ferrosi possono essere forati utilizzando lame in lega dura non rivestite, che in genere presentano grossi trucioli ad angoli regolari per impedire la generazione di trucioli allungati. Per l'alesatura di precisione ad alta velocità di questi materiali, anche le lame con punte o rivestimenti in diamante policristallino (PCD) possono essere una buona scelta. Va ricordato che la stabilità del taglio è il primo requisito per prolungare la vita della lama.
5. Velocità di taglio e avanzamento
Dopo aver considerato tutti gli altri fattori, è anche necessario determinare se la velocità di taglio e l'avanzamento sono adeguate. Questi parametri di taglio sono cruciali per ottenere condizioni ottimali di taglio libero. La condizione di barenatura ideale prevede l'utilizzo di un'elevata velocità di taglio e di una velocità di avanzamento moderata, ma ciò può anche essere limitato dalle varie condizioni sopra menzionate.
Un errore comune nella lavorazione di alesatura di sgrossatura utilizzando frese per alesatura è semplicemente quello di moltiplicare per 2 la velocità di avanzamento della fresa per alesatura a punto singolo. Questo metodo di calcolo solitamente non è corretto: per la lavorazione di alesatura con la stessa apertura, la velocità di avanzamento della fresa per alesatura grossolana può raggiungere 4 volte quello della fresa per alesatura di precisione, poiché la fresa per alesatura grossolana può utilizzare un raggio dell'arco della punta dell'utensile più ampio. Ad esempio, se il raggio della punta di una fresa per alesatura di precisione è 0,2 mm o 0,4 mm, una lama per alesatura grossolana può utilizzare un raggio della punta di 0,8 mm. Raddoppiando il raggio dell'arco della punta dell'utensile e utilizzando due lame, la velocità di avanzamento può raggiungere 4 volte quella di un alesatore di precisione.
In generale, la barenatura sgrossata non richiede una finitura superficiale molto fine, quindi è possibile utilizzare una fresa per alesatura più rigida per lavorare a una velocità di taglio più elevata. Se la velocità di avanzamento della fresa per alesatura è troppo piccola, causerà vibrazioni a causa di un sovrametallo di lavorazione inappropriato. Le frese per alesatura sgrossatrice vengono utilizzate per lavorazioni di alesatura con carichi elevati, che richiedono la rimozione di più materiali dal pezzo e l'uso di velocità di avanzamento più elevate.
Il personale addetto alla lavorazione a volte ha difficoltà a determinare la velocità di taglio superficiale appropriata per l'alesatura di precisione. L'ottimizzazione della velocità di taglio è fondamentale per prolungare la durata della lama. Se la barenatura con carichi pesanti viene eseguita a una velocità di taglio molto elevata, si genererà una grande quantità di calore di taglio e si ridurrà la durata della lama. La riduzione del carico di trucioli può abbassare la temperatura di taglio, consentendo alla lama per alesatura di lavorare a una velocità di avanzamento superficiale più elevata.
