Gli utensili da taglio al tornio svolgono un ruolo fondamentale nel processo di produzione al tornio. Determinano la precisione, la qualità e la finitura del prototipo finale. Si consiglia di utilizzare utensili da taglio di alta qualità in metallo duro o diamante.
Gli utensili di tornitura sono tra gli utensili più utilizzati nelle lavorazioni CNC. Come eccellente ingegnere CNC, è fondamentale avere una conoscenza approfondita degli utensili di tornitura.
In questo articolo verranno esaminati i vari tipi di utensili da tornio e le loro applicazioni pratiche.
Tipi di utensili da taglio per tornio - Classificati in base al metodo di lavorazione
1. Utensili per tornitura
Gli utensili di tornitura sono gli utensili da tornitura più comunemente utilizzati. Vengono impiegati nelle operazioni di tornitura, che comportano la sagomatura di un pezzo (solitamente cilindrico) con un diametro, una finitura superficiale e una lunghezza specifici.
Gli utensili di tornitura sono disponibili in vari design, tra cui punte tonde, punte quadrate, utensili per troncatura e utensili per filettatura. La forma e le dimensioni dell'utensile dipendono dalle dimensioni del pezzo in lavorazione, dal materiale e dalla finitura superficiale desiderata. A seconda dell'applicazione, i dispositivi di tornitura sono solitamente realizzati in acciaio rapido (HSS) o metallo duro.
2. Strumenti noiosi
Gli utensili smussati vengono utilizzati in operazioni che comportano l'allargamento o la creazione di una superficie cilindrica interna in un pezzo. Gli utensili smussati sono progettati per rimuovere materiale all'interno del pezzo per realizzare un foro cilindrico con elevata precisione e finitura superficiale. Accelerano la velocità di espansione del diametro e sono adatti per la tornitura di fori grandi o profondi.
Gli utensili smussati sono disponibili in vari modelli, tra cui sgrossatura, finitura, dritti e angolati. Il tipo di utensile smussato utilizzato dipende dalle dimensioni del pezzo in lavorazione, dal materiale e dalla lunghezza e dalla finitura del foro richieste. Gli utensili smussati sono solitamente realizzati in acciaio rapido o metallo duro.
3. Utensili per scanalatura e taglio
Gli utensili per scanalatura e troncatura comportano la creazione di scanalature o la separazione di pezzi da lavorare per formare due parti. Gli utensili per scanalatura creano scanalature sulla superficie del pezzo, mentre gli utensili per troncatura vengono utilizzati per eseguire tagli che dividono il pezzo in due componenti.
I coltelli per scanalatura e troncatura sono disponibili in vari modelli: coltelli per scanalatura dritti, angolati e rotondi, nonché coltelli per scanalatura quadrati e a forma di diamante.
Le dimensioni e la forma di un utensile per scanalatura o troncatura dipendono dalle dimensioni e dalla forma della scanalatura o del taglio da realizzare nel pezzo. Questi utensili sono solitamente realizzati in acciaio rapido o metallo duro.
4. Utensili per il taglio del filo
Gli utensili per tornitura filettata includono utensili per filettatura interna ed esterna. Sono costituiti da un portautensile e da una lama. La superficie della lama ha una forma unica ed è adatta alla filettatura di diversi tipi di prototipi.
Gli utensili per tornitura filettata sono ampiamente utilizzati nelle lavorazioni meccaniche e offrono un'elevata efficienza di taglio. Sono facili da usare e possono essere utilizzati ripetutamente.
5. Strumenti per godronatura
La zigrinatura è un processo che aggiunge una zigrinatura alla superficie di un pezzo. L'utensile zigrinatore crea diversi tipi di motivi concavi e convessi lungo la superficie del pezzo, creando una superficie di presa migliore.
Gli utensili per godronatura sono disponibili in varie dimensioni, tra cui godronatura a diamante e godronatura dritta. La dimensione della parte di progettazione dell'utensile per godronatura determina la forma della godronatura. Solitamente, l'utensile per godronatura è realizzato in acciaio rapido o metallo duro.
6. Utensili da taglio finali
Gli utensili per il taglio delle estremità vengono utilizzati su parti con strutture terminali cilindriche e quadrate per il taglio delle estremità.
Progettazione di frese frontali, comprese frese frontali a punta singola e multipla. Le dimensioni e la forma dell'utensile frontale dipendono dalle dimensioni della superficie di contatto del pezzo, dalla finitura superficiale e dal materiale del pezzo. Il materiale degli utensili frontali è solitamente acciaio rapido o acciaio al carburo.
7. Utensili per smussatura
Gli utensili per smussatura sono adatti per la lavorazione di smussi o scanalature su bulloni: smussano gli angoli retti o acuti di un componente. Quando la smussatura è necessaria per la produzione in serie, sono necessari utensili speciali con smussi laterali.
8. Strumenti di formatura
Gli utensili per formatura sono utensili utilizzati per lavorare diversi tipi di forme. Utilizzare una copertura o una staffa speciale per fissare l'utensile durante l'uso. Viene spesso utilizzato per tagliare il raggio interno, il raggio esterno e altri componenti.
9. Strumenti smussati
Gli utensili per la barenatura posteriore hanno due raggi: 1) creano un foro preforato e 2) creano un foro nel pezzo.
10. Utensili per alesatura
Gli utensili alesatori vengono utilizzati per rifinire i fori e sono adatti per pezzi che richiedono una maggiore precisione del foro.
11. Strumenti di perforazione
Gli utensili di foratura sono essenziali nelle lavorazioni meccaniche. Come suggerisce il nome, gli utensili di foratura sono necessari per la foratura.
12. Strumenti di sbavatura
Esistono molti tipi di utensili per la sbavatura. Quelli più comunemente usati includono lime, coltelli per angoli, coltelli per filetti e bisturi. Scegliete diversi utensili per la sbavatura in base alle vostre esigenze.
Tipi di utensili da taglio per tornio – Classificazione per materiale
Esistono molti materiali per gli utensili di tornitura CNC, che vengono selezionati in base alla struttura del prodotto e al materiale dei pezzi torniti. I materiali comunemente utilizzati per gli utensili includono i seguenti.
utensili di tornitura PCD
Gli utensili in PCD, chiamati utensili in diamante policristallino, hanno una buona conduttività termica e sono adatti alla lavorazione di rame, alluminio e materiali compositi in fibra di carbonio. Il PCD è la prima scelta per la foratura, ma non può lavorare metalli contenenti ferro.
utensili di tornitura CBN
I coltelli in CBN presentano una durezza estremamente elevata e sono tra i più resistenti all'usura. La conduttività termica degli utensili in CBN è 3.2 volte superiore a quella del rame puro, 25 volte superiore a quella degli utensili in ceramica e 20 volte superiore a quella del metallo duro. Adatti al taglio di acciaio temprato, ghisa temprata e acciaio rapido.
Acciaio ad alta velocità (HSS)
L'acciaio rapido presenta elevata durezza, resistenza all'usura e resistenza al calore. È adatto per materiali con durezza inferiore a HRC30, come alluminio, plastica (ABS, POM e PEEK), acciaio legato, rame e altri materiali.
Carburo
Gli utensili da taglio in metallo duro sono realizzati in tungsteno, cobalto e altre polveri metalliche sinterizzate ad alte temperature. Presentano durezza e resistenza all'usura estremamente elevate. Sono la prima scelta per la maschiatura.
Sono adatti per materiali con durezza entro HRC45, come acciaio inossidabile, ghisa duttile e leghe di titanio. Superlega.
Utensile per tornitura in ceramica
Gli utensili di tornitura in ceramica presentano un'eccellente durezza alle alte temperature e resistenza all'usura, sono adatti alla lavorazione ad alta velocità e ad alta temperatura e vengono solitamente utilizzati per ghisa, leghe resistenti alle alte temperature e materiali termoplastici.
Utensili da taglio per tornio Tipi– Classificato per struttura
Utensile di tornitura integrale
Gli utensili di tornitura integrali sono generalmente realizzati in acciaio rapido. Entrambe le estremità del dispositivo possono essere lavorate. Gli utensili di formatura a V possono lavorare cerchi esterni, superfici frontali e smussi. Questo tipo di utensile è più adatto alla tornitura a bassa velocità.
Utensile per tornitura di saldatura
Gli utensili per tornitura saldati sono anche chiamati utensili per saldatura in metallo duro. Sono costituiti da un manico e da una lama, fusi in rame, che includono una fresa per filettatura esterna e un tagliente.
Utensile di tornitura con serraggio meccanico indicizzabile
Questo tipo di utensile da tornitura è costituito da un portautensile, una lama, una grana utensile e un elemento di serraggio. Può sostituire in modo flessibile grani e lame da taglio ed è adatto alla lavorazione di pezzi con strutture diverse.
Inclusi utensili per scanalature, utensili per filettatura interna, utensili per tornitura di fori interni, utensili di finitura, utensili per scanalature interne e utensili per scanalature frontali.
Tipi di utensili da taglio per tornio - Classificati in base alla direzione di avanzamento
Le diverse direzioni di alimentazione possono essere suddivise in tre tipologie, ovvero:
Strumento mano sinistra
Gli utensili mancini rimuovono il materiale da sinistra a destra. Il tagliente di un utensile mancino si trova sul lato destro dell'utensile. Adatto per la lavorazione del diametro esterno delle barre. Gli utensili mancini sono ideali per macchine che ruotano in senso orario.
Strumento della mano destra
Gli utensili destrorsi rimuovono il materiale da destra a sinistra. Il tagliente di un utensile destrorso si trova sul lato sinistro dell'utensile. Gli utensili destrorsi sono adatti per macchine utensili con mandrini che ruotano in senso antiorario.
Utensili per tornio a punta tonda
Questo utensile può muoversi a sinistra e a destra per il taglio ed è adatto alla lavorazione di superfici standard. La superficie dei pezzi lavorati è liscia.
Viene utilizzato principalmente per la sgrossatura di basi per stampi, la finitura piana e la finitura laterale. È più adatto per la sgrossatura di stampi con materiali di elevata durezza.
Come scegliere gli utensili per tornio
Esistono molti tipi di utensili da tornio e gli ingegneri esperti sceglieranno quello giusto in base a diversi fattori. Ecco alcuni fattori da considerare nella scelta:
Tipo di materiali
Il materiale da lavorare determina il tipo di utensile da tornio. Prima di scegliere un utensile da tornitura, è necessario analizzare il materiale del pezzo, inclusi durezza, resistenza all'usura, resilienza e spessore. Queste proprietà sono fondamentali nelle operazioni di tornitura.
Se il materiale dei pezzi da lavorare è duro, è necessario scegliere utensili in metallo duro o utensili diamantati.
Forma dello strumento
La struttura del pezzo determina la forma dell'utensile del tornio. Anche la posizione del tagliente determina la direzione di taglio dell'utensile.
Caratteristiche della parte
Diversi tipi di utensili da tornio producono dimensioni e forme diverse. Pertanto, è necessario conoscere a fondo i parametri di ciascun utensile da tornio per scegliere quello più adatto. Nella lavorazione CNC, sono necessarie più combinazioni di utensili per pezzi complessi.
Parametri di tornitura per materiali comunemente utilizzati
I tre elementi di taglio sono avanzamento, velocità di taglio e profondità di taglio.
Quando si seleziona la quantità di taglio, se si considera l'efficienza della lavorazione, si dovrebbe prima utilizzare la massima profondità di taglio, quindi scegliere una grande quantità di avanzamento e infine selezionare la velocità di taglio in base alla durata dell'utensile.
Dal punto di vista della qualità della lavorazione, utilizzare una profondità di taglio e una velocità di avanzamento minori e una velocità di taglio maggiore.
Parametri di tornitura per i materiali più comunemente utilizzati:
Alluminio: 7075, 6061, 5082, 2024
Velocità della linea 100~150 m/min
Avanzamento per giro 0.15~0.26 mm/r
La profondità di taglio su un lato è entro 1.5 mm
Acciaio: 1018, 4140, acciaio A36, acciaio A2, acciaio 45
Velocità della linea 80~150 m/min
Avanzamento per giro 0.1~0.4 mm/r
La profondità di taglio su un lato è entro 3 mm
Acciaio inossidabile: 303, 304, 316/L
Velocità della linea 80~130 m/min
Avanzamento per giro 0.1~0.2 mm/r
La profondità di taglio su un lato è entro 2 mm
Rame: C360, Rame 260, C110
Velocità della linea 100~150 m/min
Avanzamento per giro 0.15~0.26 mm/r
La profondità di taglio su un lato è entro 1.5 mm
Plastica: POM, PTFE, PEEK, Nylon, PE UHMW, PC
Velocità della linea 65~100 m/min
Avanzamento per giro 0.3~0.43 mm/r
Profondità di taglio su un solo lato 3~5 mm
Lega di titanio
Velocità della linea 50~80 m/min
Avanzamento per giro 0.05~0.15 mm/r
La profondità di taglio su un lato è entro 0.8 mm
Domande Frequenti
1. Quali sono i rivestimenti superficiali più comuni per gli inserti degli utensili da taglio per tornitura?
Esistono cinque tipi di rivestimenti per utensili da taglio: rivestimento in nitruro di titanio, rivestimento in carburo di nitruro di titanio, rivestimento in nitruro di titanio e alluminio o rivestimento in azoto e titanio, rivestimento in nitrocromo e alluminio e rivestimento in diamante.
2. Come si scelgono i trattamenti superficiali più comuni per i portautensili per tornitura?
La superficie dell'utensile è solitamente nichelata chimicamente o annerita. La nichelatura chimica offre un'elevata resistenza all'usura e uno spessore uniforme, garantendo la massima precisione. È il processo di trattamento superficiale ideale.
3. Gli utensili da taglio del tornio influiscono sulla finitura superficiale del pezzo?
Sì, questo è certo. Se i requisiti sulla superficie del pezzo sono troppo elevati, allora dobbiamo scegliere un utensile realizzato con un materiale appropriato. Ad esempio, se è richiesta una finitura superficiale di 0.4 μm, Tirapid sceglierà lame per pietre preziose.
Conclusione
Gli utensili da taglio per tornio sono strumenti essenziali per la tornitura. Gli ingegneri meccanici selezionano il tipo di utensile più appropriato in base alla forma e al materiale del prototipo. Pertanto, la varietà e la qualità degli utensili da taglio determinano la qualità del prodotto finale.
Tirapid lavora una varietà di materiali, sia facilmente deformabili (PTFE e Delrin 150) che leghe di titanio. Vanta una vasta esperienza pratica e può offrirvi ulteriori tecnologie di lavorazione.
