Meccanica di precisione: la foratura

Tra i principali problemi che si possono incontrare durante un’operazione di foratura ci sono i seguenti.

In caso di foratura effettuata con utensile con punta a cuspide intercambiabile

Se il foro è fuori tolleranza:

  • Controlliamo l'usura della punta ed il runout
  • Riduciamo l'avanzamento
  • Controlliamo la stabilità del pezzo, il portautensili e la superficie del componente
  • Eseguiamo un foro pilota di centraggio per le punte più lunghe

Se si registrano vibrazioni:

  • Riduciamo la sporgenza della punta, miglioriamo la stabilità del pezzo e controllare il portautensili
  • Riduciamo la velocità di taglio
  • Regoliamo l'avanzamento per giro

In caso di potenza o momento torcente insufficiente della macchina:

  • Riduciamo la velocità
  • Riduciamo l'avanzamento
  • Scegliamo una geometria di taglio più leggera per ridurre la forza di taglio

In caso di foro non cilindrico:

  • Controlliamo il runout
  • Regoliamo l'avanzamento
  • Riduciamo la sporgenza della punta e controllare il portautensili
  • Per punte più lunghe, eseguire un foro pilota con una punta corta

Se il tagliente dimostra una durata insufficiente:

  • Aumentiamo il flusso di refrigerante, puliamo il filtro, liberiamo i fori di uscita del refrigerante nella punta
  • Riduciamo la sporgenza della punta, miglioriamo la stabilità del pezzo e controlliamo il portautensili
  • Controlliamo che la sede di punta/inserto e la vite non siano danneggiate

In caso di finitura superficiale insoddisfacente:

  • Riduciamo l'avanzamento per avere un buon controllo truciolo
  • Aumentiamo il flusso di refrigerante, puliamo il filtro, liberiamo i fori di uscita del refrigerante nella punta
  • Riduciamo la sporgenza della punta, miglioriamo la stabilità del pezzo

Se si verifica intasamento da truciolo nelle scanalature della punta:

  • Regoliamo i dati di taglio per favorire il controllo truciolo
  • Aumentiamo il flusso di refrigerante, puliamo il filtro, liberiamo i fori di uscita del refrigerante nella punta e controlliamo la concentrazione del refrigerante I problemi di intasamento da truciolo possono provocare una gravissima usura del corpo della punta.

    Per evitare l'intasamento da truciolo, rimuoviamo il materiale incollato sul corpo della punta.

In caso di presenza di truciolo in entrata

Se si vedono degli uncini sulla periferia dei trucioli iniziali, il rischio è quello di un’usura eccessiva. Probabile causa può essere uno sbilanciamento dovuto a runout, entrata inclinata, avanzamento troppo alto, condizioni instabili/deboli, rottura/usura dell'angolo. Tracce di graffiatura sui trucioli sono un segno dell'intasamento da truciolo, che incide negativamente sulla qualità del foro. Per migliorare la qualità del foro, il suggerimento è quello di ridurre l'avanzamento e, se possibile, aumentare la velocità.

In caso di foratura effettuata con utensile con punta in metallo duro integrale

Presenza di truciolo in entrata

Se si vedono degli uncini sulla periferia dei trucioli iniziali stiamo sottoponendo l’utensile a rischio di usura eccessiva. La probabile causa potrebbe essere uno sbilanciamento dovuto a runout, entrata inclinata, avanzamento troppo alto, condizioni instabili/deboli o rottura/usura dell'angolo.

Le diverse punte per la lavorazione del truciolo possono essere soggette a differenti tipi di usura

Con punte a inserti multitaglienti

Usura sul fianco

L'usura sul fianco è quella preferibile, quando bilanciata.

Può comportare:

  • Finitura superficiale insoddisfacente
  • Tolleranza del foro fuori campo
  • Aumento dell'assorbimento di potenza

Craterizzazione

(dell’inserto centrale o dell’inserto periferico) La craterizzazione può essere dovuta a:

  • Tagliente debole che può rompersi formando trucioli inadeguati
  • Finitura superficiale insoddisfacente
  • Aumento dell'assorbimento di potenza

Deformazione plastica

(depressione o impressione) La presenza di depressioni e impronte sul tagliente può comportare un inadeguato controllo del truciolo, finitura superficiale insoddisfacente e fori fuori tolleranza. In caso di Temperatura di taglio eccessiva, associata ad alta pressione (avanzamento e/o durezza del pezzo):

  • Riduciamo l'avanzamento
  • Selezioniamo la qualità con la massima resistenza alla deformazione plastica (durezza a caldo)
  • Diminuiamo la velocità di taglio

Scheggiatura nella zona di taglio

La scheggiatura nella zona di taglio può comportare:

  • Usura eccessiva sul fianco
  • Finitura superficiale insoddisfacente
  • In caso di superficie irregolare riduciamo l'avanzamento in entrata e scegliamo una geometria più tenace
  • In caso di Intrusioni di sabbia (ghisa), riduciamo l'avanzamento

Rottura

La rottura può comportare:

  • Rottura dell'utensile
  • Distruzione del pezzo
  • In caso di stabilità insufficiente, possiamo ridurre la sporgenza dell'utensile, o fissare più saldamente il pezzo.

Tagliente di riporto (T.d.R)

Il tagliente di riporto può comportare una finitura superficiale insoddisfacente e lo sgretolamento del tagliente, quando il tagliente di riporto viene strappato via dai trucioli.

Scheggiatura del tagliente

  • Con Temperatura sfavorevole aumentiamo/diminuiamo la velocità di taglio e selezioniamo una qualità rivestita
  • Con Materiale con tendenza all'incollamento aumentiamo la miscela d'olio e i valori di volume/pressione del fluido

Punta a cuspide intercambiabile

La seguente usura è tipica su materiali differenti per la geometria - PM

Acciaio non legato / CMC01.1

  • Usura marginale/periferica: inizia come intaglio e si sviluppa sulla larghezza del margine e nella scanalatura
  • Usura progressiva sul fianco del tagliente principale

Acciaio debolmente legato / CMC02.2

  • Usura progressiva sul fianco del tagliente principale/margine vicino all'angolo

Usura sul fianco

(del tagliente principale o della fascetta circolare) Può essere dovuta a TIR troppo elevato (se l'usura è sul margine).
In questo caso controllare il runout radiale (se l'usura è sul margine)

Deformazione plastica

Con valori eccessivi di velocità di taglio e/o avanzamento riduciamo la velocità di taglio e/o avanzamento

Scheggiatura(sulla periferia o sul tagliente principale)

La scheggiatura è un tipo di usura molto comune quando si lavora in un foro pre-eseguito.
Se l'angolo di punta è più piccolo sul foro pre-eseguito, la stabilità sarà scarsa e gli angoli potranno danneggiarsi.
Questo può succedere anche se le tolleranze sugli angoli di punta non corrispondono.
Per evitare l’inconveniente, utilizziamo punte personalizzate o fresare il fondo del foro in modo da renderlo piano.
In caso di Condizioni instabili controlliamo il setup e con TIR troppo elevato controlliamo il runout radiale.

Tagliente di riporto

Se non è possibile evitare completamente la zona di formazione del tagliente di riporto, calcoliamo una velocità per cui il tagliente di riporto si trovi in corrispondenza della parte più robusta della punta (=50% del diametro). L'adduzione esterna di fluido da taglio può incidere negativamente sull'evacuazione truciolo. Aumentiamo la velocità di taglio per spostare il tagliente di riporto verso il centro della punta e riduciamo la velocità di taglio per spostare il tagliente di riporto verso la periferia o eliminarlo.

Punta in metallo duro integrale

Usura sul fianco

L’usura può verificarsi sul fianco del tagliente principale o sul fianco della fascetta circolare In caso di TIR troppo elevato, controlliamo il runout radiale.

Usura sul fianco del tagliente trasversale

L'usura sul fianco del tagliente trasversale può incidere anche sulla qualità del foro a causa del centraggio inadeguato.

Scheggiatura(sulla periferia o sul tagliente principale)

La scheggiatura è un tipo di usura molto comune quando si lavora in un foro pre-eseguito. Se l'angolo di punta è più piccolo sul foro pre-eseguito, la stabilità sarà scarsa e gli angoli possono danneggiarsi. Questo può succedere anche se le tolleranze sugli angoli di punta non corrispondono. Per evitare tutto questo, utilizzare punte personalizzate o fresare il fondo del foro in modo da renderlo piano.

Rottura della punta

  • Con mandrino di potenza insufficiente controlliamo i dati di taglio
  • In presenza di intasamento da truciolo controlliamo l'adduzione di fluido da taglio

Tagliente di riporto

Con fascetta negativa troppo grande utilizziamo un tagliente più affilato Se non è possibile evitare completamente la zona di formazione del tagliente di riporto, calcoliamo una velocità per cui il tagliente di riporto si trovi in corrispondenza della parte più robusta della punta (=50% del diametro).
L'adduzione esterna di fluido da taglio può incidere negativamente sull'evacuazione truciolo.

  • Aumentare la velocità di taglio per spostare il tagliente di riporto verso il centro della punta
  • Riduciamo la velocità di taglio per spostare il tagliente di riporto verso la periferia o eliminarlo

Usura tipica dell’acciaio non legato / CMC01.1 Usura marginale / periferica

  • L'usura inizia come intaglio e cresce verso l'angolo Usura tipica dell’acciaio debolmente legato / CMC02.2 Usura dell'angolo Usura tipica dell’acciaio fortemente legato / CMC03.11 Usura significativa sul fianco
  • Danni lievi sull'angolo

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