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Molte lavorazioni di tornitura hanno bisogno di un fluido refrigerante per massimizzare la produttività, migliorare l’affidabilità del processo ed ottimizzare le prestazioni dell’utensile e la qualità del particolare.

Oltre alla funzione di raffreddamento e lubrificazione, il fluido da taglio favorisce l’evacuazione del truciolo, che risulta fondamentale per ottimizzare la durata utensile e la qualità superficiale del pezzo, come abbiamo visto in questo articolo sull’ ottimizzazione del processo di tornitura.

Ad oggi, grazie ad utensili e lavorazioni sempre più specifici, sono disponibili molte opzioni per applicare il fluido refrigerante, in particolare è necessario scegliere

• Tipo di refrigerante
• Punto di applicazione
• Pressione del fluido

Tipo di fluido refrigerante

Nella torneria automatica, i fluidi più utilizzati sono:

• Emulsione acqua-olio al 5-10%
• Olio da taglio
• Aria compressa, utilizzata solo per favorire l’evacuazione del truciolo, ma insufficiente per il raffreddamento

Altre opzioni disponibili per casi più specifici sono:

• Mix aria-olio, ovvero una miscela di aria compressa e olio nebulizzato
• Refrigerante criogenico, ovvero un gas liquefatto per un raffreddamento estremo

I metodi più comuni possono essere applicati mediante gli appositi canali di lubrificazione disponibili nella macchina e negli utensili, mentre gli ultimi due sistemi richiedono attrezzature dedicate.

Punto di applicazione

Oltre alle uscite convenzionali di cui sono provvisti i centri di tornitura CNC, la maggior parte degli utensili sono dotati di uscite di precisione sopra e sotto l’inserto.
Possiamo quindi distinguere tre diversi modi di applicazione:

• Ugelli convenzionali: presentano solitamente un diametro di uscita più grande rispetto agli ugelli degli utensili e lavorano per inondazione della zona di taglio. Sono adatti a lavorare solo a bassa pressione
• Refrigerante sopra l’inserto: degli ugelli di precisione indirizzano il getto direttamente sulla zona di taglio tra inserto e truciolo, migliorandone il distacco e riducendo la temperatura dell’utensile. Può essere utilizzato ad alta pressione per migliorare ulteriormente la truciolabilità
• Refrigerante sotto l’inserto: il getto è indirizzato sul fianco dell’inserto, ovvero tra utensile e pezzo, per ridurre efficacemente la temperatura ed ottimizzare la durata utensile.
• Utensili rotanti con fori di lubrificazione: per operazioni critiche di foratura e fresatura, sono disponibili utensili forati per l’applicazione del fluido refrigerante nella zona di taglio (through-tool cooling)

Pressione del fluido

Quando si utilizzano dei getti ad alta pressione, è possibile sfruttare il fenomento del cuneo idraulico: il refrigerante ad alta pressione che va a fluire tra l’inserto e il truciolo genera una forza che contribuisce al distacco del truciolo.

Aumentare la pressione pertanto comporta questi effetti:

• Miglioramento della truciolabilità grazie alla rottura del truciolo in spezzoni più piccoli
• Allontanamento rapido del truciolo dal pezzo e dalla zona di taglio
• Raffreddamento efficace nella zona di contatto

Per materiali molto tenaci e difficili da lavorare, come gli acciai fortemente legati, leghe inox e duplex, è possibile utilizzare utensili con ugelli di precisione e lavorare a pressioni fino a 150-200 bar.

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Con tempo ciclo si intende il tempo necessario per la produzione di un particolare. La velocità con la quale vengono prodotti particolari torniti è uno dei parametri più importanti che si riflette sul costo finale degli stessi. Pertanto, nella torneria automatica, fondamentale è la velocità dei macchinari usati, che essi siano centri di tornitura e fresatura, torni plurimandrino o macchine transfer.

Ogni frazione di secondo è importante

Una torneria come la Gima S.p.A. lavora con elevati volumi di produzione, producendo ogni anno lotti che vanno da poche migliaia di pezzi fino a oltre un milione di pezzi. Una piccola riduzione del tempo ciclo pertanto, moltiplicata per il grande quantitativo di particolari, può comportare sul lungo periodo grandi vantaggi.

Definire la sequenza delle operazioni di tornitura

Quando viene prodotto un nuovo componente tornito, come ad esempio alberi per elettrodomestici o minuteria metallica per meccanica ed idraulica, è importante tenere sotto controllo il tempo ciclo per una durata tale da avere una stima rappresentativa e che tenga conto delle variazioni che avvengono nella realtà.

Ogni fase della produzione è importante per raggiungere il tempo ciclo ottimale. Definire la sequenza delle operazioni di tornitura significa anche stilare una lista degli utensili, definire il set-up ovvero l’attrezzaggio della macchina, definire il programma CNC e prevedere una fase di ottimizzazione dello stesso.

Mascheramento del tempo ciclo

Per minimizzare il tempo di produzione, è fondamentale che le operazioni della macchina siano eseguite con il massimo grado di contemporaneità possibile. Questo principio, detto mascheramento del tempo ciclo, fa sì che solo le operazioni che necessitano di essere eseguite in sequenza contribuiscano all’incremento del tempo ciclo. Diversamente, le operazioni effettuate in parallelo vengono “mascherate”.

La scelta della macchina CNC

Questo aspetto risulta fondamentale nella scelta della macchina più adatta per la produzione di un dato particolare: il numero di mandrini, di assi, di utensili motorizzati e non, incidono sulla capacità della macchina di eseguire operazioni in parallelo. I torni plurimandrino e le macchine transfer consentono di ottimizzare il tempo ciclo proprio grazie al principio del mascheramento.

La scelta degli utensili

Il tempo di lavorazione effettivo, ovvero il tempo nel quale l’utensile entra in contatto con il pezzo, può essere ottimizzato attraverso la scelta degli utensili più appropriati per ogni specifica lavorazione.

Nella fase di scelta dell’utensile è fondamentale tener conto di:

• Materiale da lavorare
• Qualità e rivestimento superficiale dell’utensile
• Rigidità del porta utensile
• Numero di denti (nel caso di frese)
• Tipo di filettatura (per asportazione o a rullare)
• Refrigerante da utilizzare

Set-up degli utensili

L’installazione degli utensili nella macchina va sempre effettuata tenendo in considerazione:

• Geometria degli utensili
• Direzione di taglio
• Sequenza di utilizzo di ogni utensile

Nel caso di torrette multi utensile, è importante mantenere tutti gli utensili allineati tra loro, per evitare inutili spostamenti degli assi. Inoltre, per evitare inversioni del senso di rotazione del mandrino, gli utensili vanno montati tutti nella stessa direzione di taglio.

Per evitare inutili movimenti avanti-indietro degli assi, è consigliabile installare gli utensili rispettando la sequenza con quale vengono richiamati nel programma. Evitare inoltre di lasciare dei porta utensile vuoti, occupando, quando possibile, stazioni consecutive della torretta.

L’importanza dell’intero ciclo produttivo

La fase di lavorazione della macchina è la prima indagata quando si tratta di ottimizzare il tempo ciclo. Ovviamente però, va prestata attenzione anche a tutte le operazioni complementari.

Particolare attenzione va rivolta alla fase di alimentazione delle barre di materia prima. In alcuni casi può essere opportuno lavorare con bussola guida, in altri senza.

La materia prima inoltre riveste in ruolo importante, sia per quanto riguarda la qualità del materiale da lavorare (acciaio, inox, ottone, alluminio o altre leghe), sia per la geometria. In alcuni casi scegliere un diverso profilo di partenza può essere vantaggioso.

Tecnologia ed esperienza

Ad oggi, i produttori di centri di tornitura offrono moltissime soluzioni dedicate a lavorazioni di taglio, fresatura, foratura, filettatura, rullatura che consentono di ottimizzare i tempi ciclo.

La Gima S.p.A. è un’azienda altamente specializzata nella torneria automatica. Rimanendo sempre al passo coi tempi, riesce a garantire elevati standard qualitativi per grandi volumi di produzione per vari settori come alberi per lavatrici, componenti per serrature, minuteria metallica, strumenti musicali ecc.

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Tornio Star SR-20RIV type A: scheda tecnica

Il tornio SR-20RIV tipo A, tra quelli della classe 20mm, offre eccezionali prestazioni e versatilità poiché permette di montare fino a 36 utensili. La flessibilità di questo tornio è notevolmente migliorata poiché consente di passare velocemente dalla modalità con bussola guida alla modalità senza bussola guida. Inoltre, la presenza di un potente contro-mandrino con piastra indipendente a 8 postazioni utensile motorizzate, aumenta le possibilità di eseguire lavorazioni meccaniche sovrapposte.

CARATTERISTICHE TECNICHE

• Diametro standard di lavorazione 20mm (22,2m opzionali)
• Corsa dell’asse Z1 di 205 mm in modalità fantina mobile con bussola guida
• Funzione guida con bussola e senza bussola commutabile
• Velocità del mandrino principale 10.000rpm, velocità del contromandrino 10.000rpm
• Costruzione incorporata del motore per una migliore accuratezza nell’orientamento del mandrino e contromandrino
• Asse B regolabile manualmente per lavorazioni angolari su entrambi i mandrini
• 8 stazioni motorizzate ER16 su mandrino secondario
• Doppia stazione per forature profonde (mandrino principale)

INFO TECNICHE LATO MANDRINO PRINCIPALE

INFO TECNICHE LATO CONTROMANDRINO

Tornio Star SB-20R type G: scheda tecnica

I nuovi torni SB-20R Type G offrono una singolare versatilità di lavorazione. La piastra principale della serie SB comprende sei utensili di tornitura, due mandrini fissi ad alta velocità ER11 per la lavorazione trasversale e altre tre stazioni modulate a trasmissione a croce che accettano vari attacchi di cartuccia.
Anche questo tornio permette di passare dalla modalità con bussola guida alla modalità senza bussola guida. Il sub-mandrino completamente indipendente con controllo asse C e 4 utensili motorizzati, incrementa ulteriormente la versatilità delle lavorazioni di torneria automatica.

CARATTERISTICHE TECNICHE

• Diametro standard di lavorazione 20 mm (22,2 opzionali)
• Corsa dell’asse z1 di 205 mm in modalità con bussola guida
• Funzione guida con bussola e senza bussola commutabile
• Velocità del mandrino principale 10.000 rpm, velocità del contromandrino 9.000rpm
• Asse C regolabile per mandrino e contromandrino
• Fino a 7 utensili motorizzati per mandrino principale
• 4 stazioni motorizzate per lavorazioni su lato posteriore
• Contro mandrino completamente indipendente per la massima sovrapposizione delle lavorazioni
• 3 stazioni utensile modulari (a cartuccia) sulla piastra principale

INFO TECNICHE LATO MANDRINO PRINCIPALE

INFO TECNICHE LATO CONTROMANDRINO

Torneria automatica e tornitori professionisti

Le aziende che si occupano di torneria automatica, spesso sono costrette a implementare i loro macchinari con nuovi torni dalla tecnologia avanzata per poter far fronte alle esigenze di un mercato sempre più competitivo. In quest’ottica, anche la figura del tornitore – programmatore CNC, deve essere vista come quella di un professionista preparato e aggiornato che possiede molteplici competenze e conoscenze.

Oltre al tradizionale ruolo su macchine atte alla lavorazione di asportazione del truciolo, il tornitore si occupa della verifica della corretta esecuzione del pezzo, dell’impostazione dei torni e, in caso di macchinari CNC, di collaudare, ottimizzare e modificare i programmi macchina. Buona manualità e precisione, oltre alle imprescindibili conoscenze tecniche, sono skills fondamentali per chi svolge questo lavoro.

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La base delle lavorazioni meccaniche e della tornitura: le minuterie metalliche

Le minuterie metalliche, i particolari torniti e i pezzi di rivoluzione sono alcune delle componenti meccaniche in acciaio, in ottone o altri metalli che compongono assiemi più grandi utilizzati sia nella meccanica di precisione che in prodotti di largo consumo, essenziali per l’assemblaggio di sistemi complessi. Più in generale, la torneria indica proprio il reparto di lavorazioni meccaniche in cui si producono particolari di rivoluzione.

La finitura nella torneria automatica: gli strumenti di precisione e l’attenzione per i dettagli

Per la produzione di particolari torniti di elevata qualità si deve porre una grande attenzione alla forma e alle caratteristiche dell’utensile che andrà ad incidere le superfici. L’utilizzo di un utensile non adatto alla lavorazione o al materiale del pezzo, rischia di compromettere la lavorazione stessa o di non ottenere l’effetto desiderato. Gli inserti da taglio hanno un grande impatto sulla finitura superficiale, che può essere compromessa in seguito all’usura o alla formazione del tagliente di riporto. Anche la geometria dell’utensile ha un ruolo importante, per particolari di piccole dimensioni solitamente sono raccomandabili inserti con angolo di taglio positivo. Inoltre, gli inserti raschianti sono utilizzati su superfici dritte e non è consigliabile utilizzarli su superfici rastremate in quanto questi utensili potrebbero aumentare la forza di taglio, rovinando il processo di finitura. Il processo di finitura richiede un controllo attento, costante e, per questo, il miglior modo per controllarlo è utilizzare degli inserti con un raggio di punta.

Il grado di rugosità superficiale si ottiene misurando la profondità delle piccole scanalature filiformi prodotte durante il processo di finitura stesso. Maggiore è il raggio di punta, migliore sarà la finitura superficiale. Un ritmo meno sostenuto relativo alla velocità di avanzamento permetterà di ottenere una migliore finitura superficiale. Un fattore che viene spesso trascurato quando si parla della finitura e di come migliorarla è l’importanza del portautensili. Se il portautensili è vecchio, e la sede dell’inserto è consumata, l’inserto si può muovere. Qualsiasi movimento dell’inserto creerà una vibrazione che danneggerà il risultato superficiale.

Al fine di rendere più solido e valido l’inserto, è utile applicare un refrigerante che contribuirà al raffreddamento dello stesso e a creare una superficie scivolosa che faciliterà il distacco del truciolo. Durante la lavorazione, il truciolo si stacca e crea una zona d’ombra, che impedirà al refrigerante di raggiungere la zona di taglio. Il refrigerante deve essere orientato in modo tale da rimanere sotto il truciolo. Spesso, è possibile prevenire l’effetto “ombrello” causato dalla formazione del truciolo con una differente inclinazione o angolazione dei getti di fluido refrigerante.

Il processo di finitura è molto complesso e il livello dello stesso ne definirà la qualità e l’applicabilità, nonché l’utilizzo reale del prodotto. I prodotti lavorati sono utilizzabili in campi dove è richiesta elevata precisione ed affidabilità.

L’affidabilità e la precisione degli esperti della torneria automatica e delle lavorazioni meccaniche: Gima Spa

L’ambito delle lavorazioni meccaniche e della torneria automatica richiede impegno, crescita costante e qualità dei lavori ultimati. In Gima Spa si possono trovare tutte queste qualità: accuratezza, innovazione e, soprattutto, passione per il prodotto e per i lavori svolti. Da sempre attiva nel campo della meccanica di precisione, Gima Spa risponde con prontezza alle richieste di qualità, correttezza e serietà dei suoi clienti, grazie alla formazione altamente specializzata dei suoi dipendenti.

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Come si diventa un leader di settore? Per una torneria automatica, come per ogni tipo di azienda, il segreto è saper investire, avere la pazienza di crescere nei giusti modi e nei giusti tempi e, soprattutto, optare sempre e solo per la qualità. Ecco quindi che, in un ambito come quello della torneria e delle lavorazioni meccaniche, le varianti e le variabili da prendere in considerazione sono diverse, tanto nelle macchine e nella scelta dei materiali impiegati quanto in quella delle persone. Un punto centrale e imprescindibile è affidarsi a professionisti che vogliano far crescere l’azienda per cui lavorano e che, soprattutto, abbiano voglia di perfezionarsi e di specializzarsi. Un altro punto, altrettanto fondamentale, è l’impiego intelligente degli utensili e delle macchine.

Torneria di precisione: ottimizzare la produzione con i giusti macchinari

Proprio quest’ultimo è uno degli aspetti che permette ad una piccola azienda di crescere, espandersi e farsi conoscere sul territorio nazionale e internazionale, perché solo utilizzando sapientemente il proprio parco macchine e conoscendo alla perfezione strumenti quali il tornio, la fresa e tutto ciò che concerne la lavorazione dei metalli e della torneria automatica è possibile sfruttarle al meglio. Non solo: la conoscenza tecnica di questi macchinari permette di ottenere maggiore sicurezza durante il processo di lavorazione di materiali, spesso difficili da trattare. In questo modo si semplifica la catena di produzione, si raggruppano le fasi operative e, di conseguenza, si migliora la produttività.

L’imprenditorialità nel settore delle lavorazioni meccaniche

E proprio il know-how e l’approccio operativo intelligente hanno permesso a Gima Spa di affermarsi nel settore della torneria, core business dell’azienda dal 1986. Non solo, perché con il tempo quella che era una piccola impresa familiare è arrivata ad affermarsi anche in tutti gli altri ambiti della produzione di minuterie metalliche: quello della tranciatura, della creazione di accessori per forme per calzature e dello stampaggio lamiera.

Forte della profonda conoscenza del padre Leandro, i figli Mauro e Giansante Montanari hanno seguito quella strada fortunata portando la piccola azienda di famiglia a crescere nel tempo, fino a contare di un parco macchine di 150 unità, con strumenti estremamente all’avanguardia quali robot antropomorfi, controlli numerici CNC, plurimandini e rettifiche. Proprio questo significa essere un’azienda leader: avere le giuste conoscenze teoriche e tecniche, investire importanti capitali nel tempo e, soprattutto, fidarsi e affidarsi ai dipendenti con cui si sceglie di lavorare.

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Un padre, Leandro Montanari, che ha saputo trasmettere ai figli Giansante e Mauro la passione per le lavorazioni meccaniche, tanto che proprio loro hanno fondato la prima officina automatica a Castelfidardo, Ancona. Da quel momento in poi, grazie all’impegno, alle strategie mirate e a un’azione costante di ricerca e investimenti, la Gima Spa ha conquistato ampie fette del mercato nel settore della torneria, in quello della progettazione, manutenzione e costruzione stampi, nella tranciatura dei metalli e delle lamiere e in quello della realizzazione di accessori per forme di calzature.

La crescita, si sa, porta espansione: non solo nel personale, ma anche nell’acquisto di macchinari e, soprattutto, dello spazio di cui si necessita. Così, nel 1996, da azienda familiare la Gima si trasforma in Srl, spostandosi in un’area di 8.000 mq a Macerata e, dopo soli tre anni, diventa una Società per Azioni. Oggi, l’azienda gestisce un’area complessiva di 20.000 mq e utilizza solo le migliori macchine, la cui produzione viene controllata e gestita da supporti informatici avanzati.

Dal primo tornio CNC acquistato nel 1996 a un parco macchine di oltre 150 unità: scopri le lavorazioni meccaniche conto terzi Gima Spa.

Essere leader a livello internazionale significa assicurare lavorazioni meccaniche di altissima qualità, per questo da 30 anni Gima non rinuncia ad investire ingenti capitali nelle macchine che utilizza.

Torneria automatica e produzione di minuterie metalliche tornite rappresentano dal 1960 il core business dell’azienda: lavorazioni meccaniche conto terzi di tornitura, fresatura, rettifica, rullatura, zigrinatura, godronatura e la brocciatura sono all’ordine del giorno all’interno di Gima Spa.

La Gima è costantemente al fianco delle proprie aziende clienti anche per la tranciatura e la lavorazione di lamiere e metalli, oltre che con lavorazioni meccaniche come imbutitura, piegatura e coniatura, che nel corso degli anni hanno acquisito un ruolo sempre più centrale nell’industria metalmeccanica italiana e non solo.

L’esperienza di oltre 50 anni nella lavorazione dei prodotti metallici ha fatto inoltre diventare la Gima Spa il principale fornitore di accessori per forme di calzature per i maggiori formifici del mondo, che nell’officina meccanica marchigiana hanno trovato il partner su cui contare per la costruzione di particolari metallici impiegati nella realizzazione delle forme, che spesso ne determinano la qualità.

Infine, la Gima Spa è anche un’officina meccanica altamente specializzata nella progettazione e costruzione di stampi a passo, a blocco, transfer e di ripresa, per cui si avvale dei migliori software CAD-CAM, formando il personale per eseguire una progettazione e, di conseguenza, una realizzazione, ottimale.

Il vero punto di forza dell’azienda marchigiana rimane, comunque, la qualità: nella scelta e nella formazione dei dipendenti, nelle opportunità di crescita professionale, nell’aggiornamento costante di tutti i sistemi che vengono utilizzati. Tutto questo perché da trent’anni bene che solo da un sistema aziendale perfettamente coeso ed efficiente ci si possono aspettare alte performance per lavorazioni meccaniche conto terzi davvero su misura per ogni esigenza.

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La durata degli utensili è un fattore molto importante per contenere i costi nella tornitura dei metalli. L’usura dell’utensile è influenzata da diversi fattori e si ripercuote sulla qualità dei particolari metallici lavorati. Di seguito alcuni consigli per tenerla sotto controllo.

Dati di taglio

Come prima cosa, è fondamentale controllare i principali parametri di taglio (velocità, avanzamento e profondità di passata), per ridurre il tempo di taglio, il numero di passate e il calore sviluppato:

fig. 1. Grafico Velocità di taglio

Lavorare a una velocità di taglio (fig.1) troppo bassa può portare una consistente riduzione della durata dei taglienti. Per questo motivo, è opportuno lavorare sempre alla massima velocità di taglio indicata dal produttore dell’utensile. Una velocità di taglio troppo bassa porta inoltre ad una scarsa finitura superficiale del pezzo, all’allungamento dei tempi ciclo e alla formazione del tagliente di riporto. Al contrario, un valore troppo alto comporta una rapida usura e deformazione dell’utensile.

fig. 2. Grafico Profondità di Passata

La profondità di passata (fig.2), se troppo bassa, porta ad un aumento di vibrazioni e di temperature. Al contrario, se elevata, comporta sollecitazioni maggiori, possibilità di rottura dell’inserto e stress della macchina utensile. Inoltre la profondità di passata deve essere sempre superiore al raggio di punta, al fine di minimizzare le sollecitazioni sull’inserto.

fig. 3. Grafico Velocità di avanzamento

È consigliabile inoltre effettuare un’entrata graduale nel pezzo, per limitare il rischio di rottura. La velocità di avanzamento (fig.3) può essere successivamente aumentata per migliorare la truciolabilità, caratteristica che verrà affrontata nel dettaglio di seguito.

Controllo del truciolo

La truciolabilità è l’attitudine di un materiale ad essere lavorato dalle macchine utensili per “asportazione di truciolo”. Materiali a truciolo “corto”, ovvero con un truciolo che si rompe spontaneamente, sono più facili da lavorare. Altri materiali con elevata resistenza meccanica possono formare trucioli più lunghi ed aggrovigliati che rendono più difficile la lavorazione.

Il distacco del truciolo può avvenire per:

• • rottura spontanea, caso preferibile;

• • rottura contro il pezzo, che porta ad una scarsa finitura superficiale;

• • rottura contro l’utensile, che può causare un’usura prematura dell’inserto.

Oltre al tipo di materiale da lavorare, i principali fattori che influenzano la truciolabilità sono:

• Velocità di avanzamento: come accennato in precedenza, l’avanzamento gioca un ruolo importante nel controllo del truciolo. Un avanzamento maggiore dà origine a trucioli più rigidi, favorendone la rottura spontanea.
• Velocità di taglio: anche la velocità di taglio, se aumentata, può favorire la truciolabilità.
• Geometria dell’inserto: gli inserti hanno una geometria studiata per controllare la rottura del truciolo.
• Raggio di punta e angolo di registrazione: un raggio di punta più piccolo favorisce un miglior distacco. L’angolo di registrazione, invece, consente di controllare il direzionamento del truciolo ed evitare che esso si rompa contro la superficie del pezzo.

Fluido refrigerante: quando utilizzarlo?

Le principali funzioni del fluido refrigerante sono il raffreddamento, l’evacuazione del truciolo e la lubrificazione tra pezzo e utensile. I benefici della lubrificazione nelle lavorazioni meccaniche di tornitura si hanno in applicazioni che richiedono elevata produttività, tolleranze particolari e finiture superficiali di alta qualità.

Per trarre vantaggio dall’utilizzo del fluido, tuttavia, bisogna fare attenzione a:

• regolare la giusta pressione del fluido necessaria per la rottura del truciolo;
• utilizzare utensili progettati per operare con fluido, preferibilmente con ugelli direzionati;
• regolare la portata in base alla superfice da irrorare.

Gli ultimi due fattori, in particolare, sono fondamentali per evitare shock termici e usura da micro-fessurazioni sul tagliente.

Controllare le vibrazioni

Le vibrazioni causano un usura prematura dell’inserto e una scarsa finitura superficiale. Questo problema può verificarsi specialmente nel caso di lavorazioni meccaniche interne come l’alesatura.

Le principali cause sono:

• Angolo di registrazione troppo basso;
• Raggio di punta dell’inserto troppo grande;
• Inserto di qualità/rivestimento non adatti;
• Velocità di taglio troppo elevata.

La tornitura Gima Spa: lavorazione acciaio, ottone, alluminio e altri materiali

In una torneria automatica ad elevata produttività, destinata alla produzione di minuterie metalliche, è importante ottimizzare i processi produttivi per garantire ai propri clienti alta qualità e basso costo dei particolari.

La Gima Spa produce sin dal 1960 minuterie metalliche tornite per ogni esigenza industriale, grazie ad una torneria costituita da un parco macchine di oltre 150 unità.

Oltre alla tornitura, nello stesso reparto si eseguono lavorazioni meccaniche di fresatura, rettifica, rullatura, zigrinatura, godronatura e brocciatura. Visita la pagina dedicata alle lavorazioni meccaniche in torneria per saperne di più!

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L’operazione di fresatura è una lavorazione meccanica che permette la realizzazione di un pezzo attraverso l’asportazione di truciolo dallo stesso. A differenza della tornitura, in cui i particolari ottenuti sono simmetrici rispetto a un asse di rotazione centrale, nella fresatura viene imposto un moto rotatorio a un utensile chiamato fresa che va ad agire su un pezzo in moto di avanzamento lineare.

Nella tornitura, inoltre, l’utensile che incide il pezzo in lavorazione è solamente uno, di forma cuneiforme e che si muove secondo un moto rettilineo. La fresa, invece, è dotata di una serie di “punte” chiamate taglienti che, con carichi intermittenti, vanno ad agire sul pezzo per asportarne il truciolo, e restituire così la forma richiesta dal pezzo.

È necessario adottare una serie di accorgimenti per ottenere buone fresature e affinché i taglienti della fresa si mantengano integri a lungo nel tempo. Andremo a elencare alcuni consigli di seguito.

Fresatura concorde e discorde: quale scegliere?

La fresatura concorde è quella in cui il moto di rotazione della fresa procede nella stessa direzione del moto di avanzamento lineare del pezzo; nella fresatura discorde, invece, avviene il contrario: pezzo e fresa procedono in direzione opposta. Dal punto di vista della buona conservazione dei taglienti è quasi sempre consigliabile la fresatura concorde, per una serie di motivi:

• la fresatura discorde prevede uno sfregamento sul pezzo più intenso da parte del tagliente che, dunque, si rovina maggiormente;
• la fresatura concorde favorisce il trasferimento di calore nel truciolo, proteggendo sia il pezzo che l’utensile;
• con questa tipologia di movimento è più difficile che i trucioli vengano rimacinati dalla fresa, in quanto vengono automaticamente “gettati” dietro di essa.

Sono pochi i casi in cui è preferibile adottare la fresatura discorde, ad esempio nelle lavorazioni pesanti, quando si ha a che fare con macchine vecchie e poco stabili, in quanto la fresatura concorde genera movimenti discendenti che a loro volta possono causare movimenti indesiderati del pezzo in lavorazione.

La fresatura concorde, inoltre, prevede che l’utensile entri nel pezzo allo spessore massimo del truciolo (spiegheremo meglio questo concetto nel paragrafo dedicato). Ciò significa che l’utensile è sottoposto a carichi meccanici elevati ed è importante assicurarsi che gli utensili utilizzati siano adatti a sostenerli (i materiali con cui  vengono realizzati i taglienti oggi – metallo duro, ceramiche ed acciai rapidi – sono realizzati con polveri apposite, studiate per resistere in maniera egregia alla compressione).

Quando applicare il fluido da taglio?

In questo caso è necessario distinguere fra operazioni di sgrossatura e di finitura del pezzo: durante l’operazione di sgrossatura, i taglienti subiscono variazioni di temperatura considerevoli e ciò, a lungo andare, provoca microfessure e un riduzione della loro durata. La regola generale è che, per evitare questo tipo di danni, le operazioni di sgrossatura devono essere sempre eseguite a secco, mentre quelle di finitura, in alcuni casi, possono essere coadiuvate dall’utilizzo di fluidi lubrificanti (questo perché durante queste lavorazioni i taglienti sono sottoposti a variazioni di temperatura meno ampie).

L’utilizzo di fluido da taglio è possibile ad esempio quando la finitura riguarda pezzi in acciaio inossidabile e alluminio, durante operazioni di fresatura di leghe resistenti al calore o di ghisa ed è consigliabile per eliminare dal pezzo polvere e particelle di metallo o per raffreddare il componente, a seconda della necessità.

Controllare la vibrazione dell’utensile

La fresa tangenziale è un tipo di fresa più rigida, in grado di attenuare le vibrazioni

La stabilità del tagliente è fondamentale per una conservazione idonea dello stesso nel tempo; per questo motivo è importante limitare quanto più possibile le vibrazioni dell’utensile nelle operazioni di fresatura, andando ad agire in particolare:

• sul portautensile, in modo tale che ad esempio l’assieme utensile sia il più corto e rigido possibile e che con piccole frese si utilizzi un adattatore conico (e che comunque questo sia del diametro più grande possibile);
• sul percorso dell’utensile: usando nella spianatura una profondità di taglio ridotta e un avanzamento elevato, con inserti rotondi o a 45°; programmando inoltre un ampio raggio del percorso per evitare le vibrazioni nei raccordi e aumentando l’avanzamento se lo spessore del truciolo si riduce troppo;
• sul bloccaggio del pezzo e sulla macchina utensile: è fondamentale assicurarsi del corretto serraggio del pezzo sulla tavola, sincerandosi anche del buono stato di conservazione del mandrino e della capacità della macchina di contenere le vibrazioni.

Ingresso e uscita della fresa dal pezzo

La durata del tagliente dipende in larga misura da come viene programmata l’entrata della fresa nel pezzo di lavorazione, soprattutto in caso di acciai o materiali molto duri: un ingresso graduale è sempre preferibile a uno diretto ed è molto importante stabilire la giusta strategia di avvicinamento, a seconda della lavorazione richiesta.

Per evitare usure precoci dei taglienti della fresa, è importante porre la giusta attenzione anche a come queste escono dal pezzo in lavorazione, non solo a come ci entrano: se l’uscita è improvvisa e non uniforme, ad esempio, il rischio è quello che i taglienti si scheggino o si spezzino.

Per evitare ciò, è necessario calibrare in maniera corretta il cosiddetto “angolo di uscita”, che è quello inscritto fra il raggio della fresa e il punto di uscita del tagliente (concetto opposto rispetto a quello di angolo di registrazione, che descrive quello fra il raggio della fresa e il tagliente in ingresso): angoli di uscita superiori o inferiori a +/- 30° permettono di mantenere l’integrità del tagliente più a lungo nel tempo.

Spessore del truciolo

Un altro fattore fondamentale da considerare per una fresatura efficace è lo spessore massimo del truciolo producibile da un tagliente. È infatti estremamente importante non sovraccaricare i taglienti con spessori di truciolo troppo alti, ma è sconsigliabile anche tenerli troppo bassi, se non si vuole perdere in produttività ed efficienza del tagliente.

Il valore ideale a cui mantenere lo spessore del truciolo è indicato dalla case produttrici degli utensili, ed è costituito dalla media numerica fra le dimensioni minime e quelle massime supportabili.

La fresatura Gima Spa

Gima Spa è un’azienda all’avanguardia per lavorazioni meccaniche di torneria, e in particolare per quelle che richiedono operazioni di fresatura. Per questo specifico tipo di lavorazione, infatti, Gima Spa dispone di dieci fresatrici transfer e cinque centri di lavoro fino a quattro assi, per un servizio di produzione minuterie metalliche davvero su misura e per ogni esigenza.

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Si ringrazia Macchine Utensili News per la fornitura delle informazioni rielaborate in questo articolo.

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