In qualità di fornitore esperto di inserti per scanalatura, ho potuto constatare in prima persona il ruolo fondamentale che la velocità di taglio e la velocità di avanzamento svolgono nella formazione del truciolo durante le operazioni di lavorazione. In questo post del blog approfondirò gli effetti di questi due parametri sulla formazione dei trucioli, attingendo ai miei anni di esperienza e conoscenza del settore.
Comprendere la formazione dei trucioli
Prima di esplorare l'impatto della velocità di taglio e della velocità di avanzamento, è essenziale comprendere le basi della formazione del truciolo. Quando un inserto per scanalatura taglia un pezzo, taglia via il materiale sotto forma di trucioli. La forma, le dimensioni e il tipo di truciolo prodotto possono influenzare in modo significativo il processo di lavorazione, compresa la durata dell'utensile, la finitura superficiale e la produttività.
Esistono tre tipi principali di trucioli che possono formarsi durante le operazioni di scanalatura: trucioli continui, trucioli segmentati e trucioli discontinui. I trucioli continui sono nastri di materiale lunghi e ininterrotti che vengono generalmente prodotti durante la lavorazione di materiali duttili a velocità di taglio elevate e velocità di avanzamento basse. I trucioli segmentati sono caratterizzati da una serie di piccoli segmenti interconnessi e si formano spesso durante la lavorazione di materiali con moderata duttilità. I trucioli discontinui, invece, sono pezzi di materiale corti e rotti che vengono comunemente prodotti durante la lavorazione di materiali fragili o quando si utilizzano velocità di avanzamento elevate e velocità di taglio basse.
L'effetto della velocità di taglio sulla formazione del truciolo
La velocità di taglio si riferisce alla velocità con cui il tagliente dell'inserto per scanalatura si muove rispetto al pezzo. Viene generalmente misurato in piedi di superficie al minuto (SFM) o metri al minuto (m/min). La velocità di taglio ha un profondo impatto sulla formazione del truciolo, poiché influenza la temperatura, lo stress di taglio e il tasso di deformazione nella zona di taglio.
Elevate velocità di taglio
Quando si aumenta la velocità di taglio, la temperatura nella zona di taglio aumenta notevolmente. Questo aumento di temperatura ammorbidisce il materiale del pezzo, riducendone la resistenza e rendendolo più facile da tagliare. Di conseguenza, è più probabile che si formino trucioli continui a velocità di taglio elevate, soprattutto durante la lavorazione di materiali duttili. I trucioli continui sono generalmente desiderabili poiché indicano un taglio efficiente e possono contribuire a migliorare la finitura superficiale e la durata dell'utensile.
Tuttavia, esiste un limite all'aumento della velocità di taglio. Se la velocità di taglio è troppo elevata, la temperatura nella zona di taglio può diventare eccessiva, provocando l'usura dell'utensile, danni termici al pezzo e uno scarso controllo del truciolo. Inoltre, velocità di taglio elevate possono anche aumentare il rischio di vibrazioni e vibrazioni, che possono influire negativamente sulla finitura superficiale e sulla precisione dimensionale del pezzo lavorato.
Basse velocità di taglio
Al contrario, quando si diminuisce la velocità di taglio, la temperatura nella zona di taglio si riduce. Ciò può rendere il materiale del pezzo più fragile, con conseguente formazione di trucioli segmentati o discontinui. I trucioli segmentati e discontinui sono spesso associati a forze di taglio più elevate e a una maggiore usura dell'utensile, poiché i trucioli tendono a rompersi in forme e dimensioni irregolari, causando maggiore attrito e abrasione sul tagliente dell'inserto.
Le basse velocità di taglio vengono generalmente utilizzate quando si lavorano materiali fragili o quando è richiesta un'elevata finitura superficiale. Tuttavia, possono anche comportare tempi di lavorazione più lunghi e una produttività ridotta, poiché la velocità di rimozione del materiale è inferiore rispetto alle velocità di taglio elevate.
L'effetto della velocità di avanzamento sulla formazione del truciolo
La velocità di avanzamento si riferisce alla distanza che l'inserto per scanalatura avanza nel pezzo per giro o per dente. Solitamente viene misurato in pollici per giro (IPR) o millimetri per giro (mm/giro). Anche la velocità di avanzamento gioca un ruolo cruciale nella formazione del truciolo, poiché influenza lo spessore e la larghezza dei trucioli prodotti.
Tassi di avanzamento elevati
Aumentando la velocità di avanzamento aumenta anche lo spessore del truciolo prodotto. Ciò può portare alla formazione di trucioli discontinui, soprattutto durante la lavorazione di materiali fragili o quando si utilizzano velocità di taglio basse. I trucioli discontinui sono spesso associati a forze di taglio più elevate e a una maggiore usura dell'utensile, poiché i trucioli tendono a rompersi in forme e dimensioni irregolari, causando maggiore attrito e abrasione sul tagliente dell'inserto.
Tuttavia, velocità di avanzamento elevate possono anche aumentare la velocità di rimozione del materiale, migliorando così la produttività. Inoltre, velocità di avanzamento elevate possono aiutare a ridurre il rischio di vibrazioni e vibrazioni, poiché le forze di taglio sono distribuite più uniformemente sul tagliente dell'inserto.
Tassi di avanzamento bassi
Diminuendo la velocità di avanzamento diminuisce anche lo spessore del truciolo prodotto. Ciò può portare alla formazione di trucioli continui, soprattutto durante la lavorazione di materiali duttili ad alte velocità di taglio. I trucioli continui sono generalmente desiderabili poiché indicano un taglio efficiente e possono contribuire a migliorare la finitura superficiale e la durata dell'utensile.
Tuttavia, velocità di avanzamento basse possono anche portare a tempi di lavorazione più lunghi e a una produttività ridotta, poiché la velocità di rimozione del materiale è inferiore rispetto alle velocità di avanzamento elevate. Inoltre, velocità di avanzamento basse possono aumentare il rischio di vibrazioni e vibrazioni, poiché le forze di taglio sono maggiormente concentrate su un'area più piccola del tagliente dell'inserto.
Trovare i parametri di taglio ottimali
Come abbiamo visto, sia la velocità di taglio che quella di avanzamento hanno un impatto significativo sulla formazione del truciolo durante le operazioni di scanalatura. Trovare i parametri di taglio ottimali per una particolare applicazione richiede un'attenta considerazione di diversi fattori, tra cui il materiale del pezzo, il tipo di inserto per scanalatura utilizzato, la finitura superficiale desiderata e le attrezzature di lavorazione disponibili.
In generale, si consiglia di iniziare con parametri di taglio conservativi e di aumentare gradualmente la velocità di taglio e l'avanzamento fino al raggiungimento dei risultati desiderati. È inoltre importante monitorare da vicino il processo di lavorazione e apportare le modifiche necessarie per garantire prestazioni e durata dell'utensile ottimali.
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Riferimenti
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio dei metalli. Butterworth-Heinemann.
- Shaw, MC (2005). Principi di taglio dei metalli. Stampa dell'Università di Oxford.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2008). Ingegneria e tecnologia della produzione. Pearson Prentice Hall.