L'articolo MECSPE 2025 – Torneria sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

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.

L'articolo Come scegliere ed applicare il fluido refrigerante nella tornitura sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

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.

L'articolo Come ottimizzare le operazioni di tornitura riducendo il tempo ciclo sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

Nelle produzioni automatizzate ad elevati volumi, è necessario tenere sotto controllo i parametri macchina e lo stato degli utensili per garantire la migliore efficienza possibile del processo ed evitare che possano insorgere dei problemi con conseguente dispendi di tempi e costi.

Ecco allora un elenco di possibili criticità di lavorazione, riferite in particolare alla lavorazione di fresatura, con i relativi consigli utili per gestirli e risolverli al meglio.

Vibrazione

La presenza di vibrazioni è una delle complicanze più frequenti da cui conseguono la realizzazione di superfici poco rifinite e scarsamente precise, una minore durata dei taglienti e la generazione di intense sollecitazioni delle parti critiche della macchina. Le cause della vibrazione possono essere diverse:

• Fissaggio debole. In questo caso, è utile valutare la direzione delle forze di taglio, fornire il supporto adeguato, ridurre la profondità di taglio o migliorare il fissaggio.
  In alternativa, si può scegliere una fresa con passo largo e differenziato oppure selezionare una geometria a L con un piccolo raggio di punta e un tratto piano parallelo limitato oppure ancora un inserto a grana fine non rivestito. Attenzione: se rispetto alle forze di taglio il pezzo non ha un supporto sufficiente, è importante evitare la lavorazione.

• Pezzo debole in senso assiale. Quando questo accade, si può prendere in considerazione una fresa per spallamenti con geometria positiva, scegliere un inserto con geometria a L, ridurre la forza di taglio assiale, selezionare una fresa con passo largo e differenziato, migliorare il fissaggio dell’utensile oppure controllarne l’usura e il runout del supporto.

• Sporgenza utensile eccessivamente elevata. I possibili metodi di intervento sono: usare frese con passo largo e differenziato, bilanciare le forze di taglio radiali e assiali, ridurre al minimo la sporgenza, usare una geometria dell’inserto con taglio leggero oppure usare la fresatura discorde per la finitura o frese di grandi dimensioni. Un’altra possibilità è quella di ridurre la profondità di taglio assiale.

• Fresatura di spallamento retto con mandrino debole. Per risolvere il problema si possono selezionare fresa e inserto positivi e con taglio leggero oppure scegliere il diametro della fresa più piccolo possibile. In alternativa, provare la fresatura discorde e modificare la flessione del mandrino per verificare che sia accettabile per la fresatrice.
• Avanzamento tavola irregolare. Una possibile soluzione è provare la fresatura discorde oppure serrare il meccanismo di avanzamento della macchina.

• Dati di taglio. I rimedi più adatti sono: ridurre la velocità di taglio, aumentare l’avanzamento e modificare la profondità di taglio.

• Insufficiente stabilità. In questo caso, è bene ridurre la sporgenza e cercare di migliorare anche la stabilità.

• Vibrazione agli angoli, risolvibile programmando grandi raggi di punta con ridotta velocità di avanzamento.

Intasamento truciolo

La causa principale è la presenza di un ostacolo comune in caso di esecuzione di cave complete, soprattutto con materiali che tendono a generare trucioli lunghi. L’intasamento può provocare danni all’angolo dell’inserto, scheggiatura e rottura del tagliente e rimacinazione dei trucioli.

Per risolvere la situazione è possibile: migliorare l’evacuazione del truciolo usando abbondante fluido da taglio o aria compressa, ridurre la velocità di avanzamento, provare la fresatura discorde per l’esecuzione di cave profonde, usare frese con passo largo oppure suddividere i tagli profondi in più passate

Rimacinazione dei trucioli

La rimacinazione dei trucioli si osserva nell’esecuzione di cave dal pieno e di tasche (soprattutto quando il materiale lavorato è il titanio) oppure nella fresatura di cavità e tasche profonde. Provoca fratture del tagliente, intasamento da truciolo ed è molto pericolosa per la sicurezza e la durata del tagliente.

I rimedi possibili sono essenzialmente 4:

• eliminazione dei trucioli con l’aiuto di aria compressa o abbondante fluido da taglio;
• riduzione della velocità di avanzamento;
• suddivisione di tagli profondi in più passate;
• modifica della posizione della fresa e del percorso dell’utensile.

Finitura superficiale insoddisfacente

Anche in questo caso, le cause possono essere molteplici. La vibrazione, di cui abbiamo già parlato, è una di queste a cui vanno aggiunte:

• Avanzamento eccessivo per giro, risolvibile impostando la fresa assialmente o classificando gli inserti, oppure controllando il runout del mandrino e le superfici di montaggio della fresa, riducendo l’avanzamento per dente fino al 70% della larghezza del tratto piano e usando inserti raschianti.

• Formazione di tagliente di riporto. In questo caso, le soluzioni sono: aumentare la velocità di taglio, usare inserti con taglienti affilati e con lato superiore liscio, interrompere il fluido di taglio oppure utilizzare una geometria di inserto positiva.
• Taglio in tirata. In questo caso sarà necessario controllare l’inclinazione del mandrino, il valore di runout assiale e il parallelismo sui tratti piani e sull’inserto raschiante usato, ridurre le forze di taglio radiali, scegliere un diametro di fresa inferiore e regolare le superfici di montaggio in modo che la fresa non “sfarfalli”.
• Sbordatura del pezzo. Per risolvere la situazione è bene provare a ridurre l’avanzamento, utilizzare una fresa con passo normale o stretto, selezionare un angolo di registrazione più adatto (45°), una geometria di taglio più leggera e un inserto affilato, monitorare l’usura sul fianco e riposizionare la fresa per garantire che il truciolo in uscita sia più sottile.

Formazione di bave

Avviene specificatamente nel caso di superleghe HRSA/acciaio inossidabile. Le possibili soluzioni sono utilizzare un raggio utensile più grande così che l’angolo di entrata risulti minore e mantenere la profondità di taglio al di sotto del raggio.

Potenza macchina

Va sempre tenuto conto della curva di potenza, poiché il rendimento della macchina potrebbe diminuire in caso di giri al minuto troppo bassi. Se questo accade, i possibili interventi comprendono: il passaggio da un passo normale a uno largo, l’utilizzo di una fresa positiva oppure di una più piccola, la riduzione della velocità o della profondità di taglio.

Usura degli utensili

Quando si parla di utensili, si devono prendere in considerazione diverse tipologie di usura:

Usura sul fianco

Se l’usura è rapida e causa un’insoddisfacente finitura superficiale o il mancato rispetto delle tolleranze, le soluzioni più congeniali sono: ridurre la velocità di taglio e aumentare l’avanzamento.

Se, invece, si tratta di un’usura eccessiva che causa una breve durata del tagliente, i modi migliori per intervenire sono aumentare l’avanzamento, optare per una fresatura concorde, eliminare i trucioli con l’aiuto di aria compressa, controllare i dati di taglio raccomandati.

Quando l’usura non è uniforme e causa danni agli angoli, è opportuno:

• moderare il runout al di sotto di 0,02 mm;
• controllare mandrino e pinza;
• ridurre al minimo la sporgenza dell’utensile;
• suddividere la profondità di taglio assiale in più di una passata;
• migliorare il fissaggio di utensile e pezzo da lavorare;
• diminuire la velocità di avanzamento e di taglio.

​Craterizzazione

Parliamo di un’usura eccessiva con indebolimento del tagliente o di una rottura nella parte posteriore del tagliente che provoca una finitura superficiale di scarsa qualità.
In questo caso gli interventi possibili prevedono la scelta di una qualità rivestita Al₂0₃ e di una geometria di inserto positiva, oppure la riduzione della velocità al fine di ottenere una temperatura più bassa e poi l’avanzamento.

Deformazione plastica​

Si tratta di una particolare tipologia di deformazione che causa insufficiente controllo di truciolo, finitura superficiale inadeguata e rottura dell’inserto. Per rimediare a questa situazione è necessario selezionare una qualità più resistente all’usura oltre a ridurre la velocità di taglio e di avanzamento.

Scheggiatura​

A causa del martellamento da parte del truciolo, sia la parte del tagliente sottoposta al taglio, sia la parte superiore, sia il supporto dell’inserto, possono risultare danneggiati e causare una rugosità superficiale non soddisfacente, oltre a un’eccessiva usura sul fianco.

Come risolvere questa situazione?
Scegliendo una qualità più tenace, un inserto con un tagliente più robusto, aumentando la velocità di taglio, utilizzando una geometria positiva, riducendo l’avanzamento all’inizio del taglio e migliorando la stabilità.

Usura a intaglio​

Parliamo di un tipo di usura con finitura superficiale insoddisfacente e rischio di rottura del tagliente. Per rimediare, è possibile ridurre la velocità di taglio o scegliere una qualità più tenace.

Microfessurazioni termiche​

Si tratta di piccole microfessurazioni perpendicolari al tagliente con sgretolamento dello stesso e finitura superficiale non soddisfacente. Le microfessurazioni termiche sono dovute a variazioni di temperatura che avvengono in seguito a lavorazioni a taglio interrotto e adduzione di refrigerante variabile.
Cosa fare? Selezionare una qualità più tenace con una migliore resistenza alle sollecitazioni termiche e valutare se applicare o meno il fluido da taglio.

Tagliente di riporto (T.d.R.)​

In conseguenza a questo particolare tipo di usura, la finitura superficiale risulta insoddisfacente e il tagliente può sgretolarsi. Ci sono due possibili soluzioni: aumentare la velocità di taglio e passare a una più adatta geometria dell’inserto.

Se invece il materiale del pezzo si salda al tagliente è necessario aumentare la velocità di taglio e l’avanzamento, selezionare una geometria positiva e utilizzare olio nebulizzato o fluido da taglio.

L'articolo Fresatura: suggerimenti e risoluzione dei problemi di lavorazione sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

Il processo di fresatura richiede la rotazione di un utensile tagliente a geometria definita montato su un mandrino e la contemporanea movimentazione degli assi motorizzati. È però indispensabile conoscere le caratteristiche dei materiali da lavorare per scegliere le frese e gli inserti più adatti.

La scelta degli inserti

Quando si sceglie un inserto bisogna sempre tenere presente:

1. Materiale del componente (ISO P – M – K – N – S – H).
2. Tipologia di metodo di lavoro (finitura, lavorazione media, sgrossatura).
3. Condizioni di lavorazione (buone, medie, difficili).

Le specifiche qualità degli inserti, insieme alla scelta dei giusti parametri di lavorazione, consentono di ottimizzare la durata dell’utensile e la qualità delle superfici lavorate. In base al materiale da lavorare, è possibile distinguere diverse qualità dell’utensile tramite codici ISO, ad esempio:

• ISO P (Acciaio): anti usura sul fianco, deformazione plastica e craterizzazione
• ISO M (Acciaio inossidabile): impedisce il tagliente di riporto e l’usura a intaglio
• ISO K (Ghisa): evita l’usura sul fianco e la deformazione plastica

Fresatura dell’acciaio

Quando il materiale utilizzato è l’acciaio, è utile sapere che la lavorabilità varia in base agli elementi leganti, al trattamento termico e al processo di fabbricazione scelto. Possono quindi sussistere diversi problemi quali, la formazione di bave e tagliente di riporto se l’acciaio è dolce o a basso tenore di carbonio, oppure la scheggiatura se l’acciaio è duro.

Sgrossatura – suggerimenti e linee guida

In molti casi può essere necessario fresare a secco e prestare attenzione al posizionamento della fresa per evitare trucioli di elevato spessore in uscita.

Fresatura dell’acciaio inossidabile

Per acciaio inossidabile si intendono due particolari categorie:

• Acciaio austenitico e duplex;
• Acciaio ferritico e martensitico.

I principali problemi legati alla lavorazione di questo materiale sono la formazione di bave, la finitura superficiale, la scheggiatura dei taglienti causata da microfessurazioni termiche, il tagliente di riporto/incollamento e l’usura a intaglio.

Sgrossatura – suggerimenti e linee guida

1. Scegliere elevate velocità di taglio (v_c = 150-250 m/min);
2. Lavorare a secco per ridurre i problemi di microfessurazione termica.

Finitura – suggerimenti e linee guida

1. Utilizzare, se è necessario migliorare la finitura superficiale, il fluido da taglio o il refrigerante nebulizzato/lubrificazione minimale;
2. Evitare un avanzamento eccessivamente ridotto perché può provocare una maggiore usura dell’inserto.

Fresatura dell’alluminio

Parlare di alluminio è limitativo poiché il gruppo ISO N di cui fa parte, non comprende solo questo materiale, ma anche leghe a base di magnesio, rame e zinco. ​
La lavorabilità dell’alluminio varia a seconda della quantità di Si (silicio) contenuto. Il tipo ipoeutettico è il più comune e il quantitativo di silicio presente è inferiore al 13%. Se si lavora questa tipologia di alluminio è bene sapere che i taglienti di riporto/incollamento, possono provocare la formazione di bave e problemi di finitura superficiale. Inoltre, per evitare segni di graffiature sulla superficie è necessaria una buona formazione ed evacuazione del truciolo.

Suggerimenti e linee guida

• Nel caso dell’alluminio, è consigliabile utilizzare il fluido da taglio per evitare l’incollamento sui taglienti dell’inserto e per migliorare la finitura superficiale;
• scegliere una velocità di taglio maggiore migliora le prestazioni del tagliente.
• prestare attenzione al fatto che i giri al minuto massimi della fresa non siano superati;
• utilizzare un macchinario con funzione “look ahead” per evitare errori dimensionali.

Fresatura del titanio e HRSA

La sigla HRSA indica le superleghe resistenti al calore, usualmente classificate in tre gruppi: leghe a base di nichel, leghe a base di ferro e leghe a base di cobalto, mentre il titanio può essere sia puro sia in lega. La caratteristica di tutti questi materiali è quella di essere difficilmente lavorabili, specie in condizioni di invecchiamento, per questo la loro fresatura richiede l’utilizzo di macchine molto potenti, con un’elevata rigidità. L’uso di questi macchinari genera molto calore, il che può limitare la velocità del taglio e provocare due particolari tipologie di usura: a intaglio e a scheggiatura.

Suggerimenti e linee guida

Quando si lavorano questi materiali è consigliabile aggiungere un refrigerante (meglio se ad alta pressione) per agevolare la rimozione del truciolo e tenere sotto controllo il calore del tagliente. L’unico caso in cui non va utilizzato è quando la fresatura è con inserti in ceramica, perché provocherebbe uno shock termico.

Può capitare che, a causa dell’eccessiva usura sul fianco, dello sgretolamento del filo tagliente e dell’usura a intaglio, sia necessaria la sostituzione dell’utensile o che la finitura superficiale risulti insoddisfacente. Per evitare che questo accada, la soluzione migliore è quella di sostituire i taglienti a intervalli frequenti e fare in modo che l’usura sul fianco intorno al tagliente non superi i 0,2 mm (se la fresa ha un angolo di registrazione di 90 gradi).

Sgrossatura con frese a inserti in ceramica

La prima considerazione da fare è che la ceramica ha un’elevata tendenza all’usura a intaglio e ciò significa utilizzare inserti rotondi per garantire un angolo di registrazione piccolo. Va inoltre specificato che questo particolare tipo di fresatura viene effettuato a una velocità nettamente superiore rispetto alla velocità del metallo duro, con guadagni produttivi decisamente più elevati.

Fresatura dell’acciaio temprato

Nella lavorazione degli acciai temprati e rinvenuti con durezza >45 – 65 HRC, sono compresi gli inserti in acciaio per stampi (imbutitura), gli stampi per forgiatura e per fusione. In tutti questi casi i principali problemi che possono scaturire sono: sbordatura del pezzo oppure usura abrasiva sul fianco dell’inserto.

Suggerimenti e linee guida

È assolutamente indispensabile lavorare a secco e non utilizzare fluido da taglio, scegliere il metodo di fresatura trocoidale e usare una fresa a passo stretto con alta velocità di taglio.

Fresatura della ghisa

Un capitolo a parte è rappresentato dalle differenti tipologie di ghisa: grigia, nodulare, a grafite compatta (CGI) oppure nodulare austemperata (ADI). Ognuna di esse può presentare diverse problematiche.Tra le più comuni, ci sono quelle della ghisa grigia e della ghisa a grafite compatta che possono soffrire di usura abrasiva sul fianco e microfessurazioni termiche. Inoltre, gli inconvenienti del componente lavorato sono le scheggiature sul lato di uscita della fresa e i problemi di finitura superficiale.

Suggerimenti e linee guida

• Lavorare a secco per ridurre al minimo i problemi di microfessurazione termica. Quando però è necessario usare il fluido da taglio per evitare polvere e simili, meglio scegliere un utensile adatto alla fresatura a umido;
• per la sgrossatura: usare inserti di metallo duro con rivestimenti di elevato spessore. Per la finitura: usare inserti di metallo duro con rivestimenti sottili o addirittura senza rivestimenti;
• per evitare la sbordatura del pezzo, controllare l’usura sul fianco e diminuire l’avanzamento f_z, per ridurre lo spessore del truciolo.

L'articolo La fresatura di materiali diversi: tipologie e consigli applicativi sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

Tornitura e fresatura producono i trucioli come materiale di scarto e, in tutte le lavorazioni, impiegano appositi macchinari CNC che garantiscono, oltre a un notevole risparmio sui tempi di lavorazione, un elevato livello di automazione.

Le operazioni di fresatura in torneria

La fresatura è senza dubbio un tipo di lavorazione molto versatile, adatto a un’ampia serie di applicazioni. Grazie alle ultime generazioni di macchine multiasse, per esempio, mediante fresatura, si possono realizzare anche superfici piane o complesse direttamente durante la fase di tornitura.

Le operazioni che possono essere effettuate durante l’intero ciclo produttivo sono davvero tante, ognuna con un nome diverso a seconda del tipo di fresa utilizzato e del movimento necessario a rimuovere il materiale in eccesso dal pezzo lavorato.

I metodi di fresatura tradizionali

Esistono ancora fresatrici azionate manualmente, ma, nella maggior parte dei casi, i vecchi modelli sono stati quasi del tutto sostituiti da macchinari automatizzati meccanicamente o digitalmente attraverso il controllo numerico computerizzato (lavorazioni meccaniche CNC).

Spianatura

Ecco alcuni tra i più comuni metodi di fresatura:

• Spianatura: un’operazione che può essere eseguita utilizzando un’ampia gamma di utensili e, molto spesso, con frese ad angolo di registrazione a 45º o con inserti tondi.
  

  Fresatura di cave

• Spianatura ad elevato avanzamento: si tratta di un particolare tipo di spianatura con elevato avanzamento per dente (fino a 4 mm/dente). Questo è un metodo di fresatura molto produttivo anche se la profondità di taglio è limitata a meno di 2mm.
• Fresatura di spallamenti: una tipologia di fresatura che genera due facce contemporaneamente e che per questo necessita di una combinazione di fresatura periferica e di spianatura. Fondamentale è ottenere uno spallamento a 90°.
• Contornatura: operazione che consente di generare delle superfici piane su tutto il perimetro (contorno) del pezzo, utilizzando delle frese a candela o a riccio.
• Fresatura di cave: un’operazione abbastanza tradizionale in cui viene impiegata una fresa a candela per realizzare una cava rettilinea o curvilinea su un piano o con rampa.
  

  Smussatura

• Profilatura: operazione che consente di ottenere delle superfici curve e sagomate utilizzando delle frese con testa sferica.
• Smussatura: il metodo prevede l’esecuzione di smussi, tagli a V, scarichi, preparazione per la saldatura e la sbavatura lungo i bordi del pezzo. Le frese utilizzabili per questo tipo di operazioni possono essere non solo quelle specifiche per la smussatura ma anche quelle per la spianatura, la contornatura o le frese a candela.

I metodi di fresatura avanzata

Profilatura

All’interno di una moderna torneria, oggi si utilizzano tendenzialmente centri di tornitura e fresatura multasse che permettono di ottenere grande flessibilità rispetto alle macchine tradizionali, grazie all’esecuzione di più operazioni durante la stessa fase produttiva.

Nel caso specifico quindi della fresatura eseguita nel tornio, le principali operazioni sono:

• Profilatura: questo tipo di fresatura, è tipicamente impiegato per operazioni di finitura e superfinitura e necessita di frese a candela con testa sferica.
• Torni-fresatura: grazie a questo metodo è possibile ottenere la fresatura di una superficie ricurva, mentre il pezzo ruota intorno al proprio punto centrale. Con la torni-fresatura è possibile realizzare forme più particolari rispetto a quelle conosciute convenzionalmente.
  

  Fresatura in rampa circolare

• Fresatura in rampa lineare: si tratta di una lavorazione in rampa su due assi e consente di ottenere superfici piane e inclinate.
  

  Filettatura

• Fresatura in rampa circolare: questa operazione è una valida alternativa alla foratura che, attraverso un semplice processo e grazie alla rotazione in senso antiorario, consente un taglio radiale ridotto e una migliore evacuazione del truciolo grazie alla strategia di fresatura concorde.
• Filettatura: la filettatura può essere realizzata, in alternativa alla maschiatura, con delle frese per filettare.

Avere a disposizione macchinari e centri di lavoro CNC vuol dire avere la possibilità di utilizzare metodi di fresatura all’avanguardia ed eseguire qualsiasi lavoro di torneria, ottenendo lavorazioni meccaniche di precisione un tempo impossibili da realizzare.

L'articolo Torneria moderna e fresatura: operazioni e metodi sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

Cos’è la torneria automatica?

La torneria automatica permette di realizzare dei lavori di alta precisione affidandosi a tecniche e strumenti di ultima generazione. Oltre alla sola tornitura, possono essere eseguite lavorazioni complementari: tra le più importanti troviamo la fresatura, la foratura, la filettatura e la barenatura.

L’operazione di fresatura nella lavorazione dei metalli e delle minuterie metalliche

La fresatura permette di partire da un semilavorato ed ottenere un pezzo finito mediante uno specifico processo di lavorazione che prevede, di base, l’asportazione di materiale: la fresa ruota e il pezzo lavorato trasla. Ad una prima fase di sgrossatura segue una fase di finitura, la quale permette di affinare la lavorazione ottenendo tolleranze dimensionali più precise.

Nel settore delle minuterie metalliche può essere necessario creare o modificare dei fori e questo è possibile mediante le operazioni di foratura e di barenatura.

Perché sono molto importanti le operazioni di foratura e di barenatura nel settore delle minuterie metalliche

Le minuterie metalliche sono applicabili a qualsiasi settore industriale e in qualsiasi branca della meccanica di precisione. Sono particolarmente utilizzate per comporre sistemi meccanici più complessi e, per questo motivo, non è raro dover operare una lavorazione su piccole dimensioni, che ne rende critiche le peculiarità.

Nella torneria di precisione sono estremamente importanti le operazioni di foratura e di barenatura.

La foratura prevede l’asportazione di truciolo tramite un utensile che compie un moto di taglio rotatorio e che avanza in direzione dell’asse del moto di taglio. Questa operazione avviene in diversi momenti:

• la centratura, che consiste nell’individuare l’asse del foro;
• la foratura, l’esecuzione vera e propria del foro;
• l’allargatura, che permette di aumentare il diametro del foro, se necessario;
• l’alesatura, ovvero la rifinitura del foro.

Per operare la foratura sono disponibili diversi utensili. I più utilizzati riguardano le punte per fori da centro, le punte a forare dalla punta elicoidale e gli alesatori.

Le punte da centro sono utilizzate per effettuare un pre-foro di diametro inferiore rispetto alla quota finale, il quale permette il centraggio della punta. Le punte a forare possono essere con taglienti ad elica destra o sinistra. Ne esistono tipi diversi e coprono la lavorazione di diversi materiali: acciai da costruzione, ghise, materiali teneri o duri.

La barenatura, invece, permette di ottenere dei fori di dimensioni molto precise, tramite l’allargamento di diametri usando una punta non rotante le cui specifiche possono variare. L’elemento chiave è il bareno. Questa tecnica di lavorazione è utilizzata in situazioni critiche in cui il controllo del truciolo non è immediato ed è necessario usare degli utensili estremamente precisi ed affilati in modo da rendere possibile la corretta evacuazione del truciolo stesso.

Cosa utilizzare per ottenere prodotti di prestigio

I risultati ottenuti durante l’operazione di fresatura dipendono molto dalla scelta e dalla qualità degli utensili utilizzati per eseguire la lavorazione. Innanzitutto, è necessario ottimizzare tempi e modalità di lavorazione: si possono ottenere degli ottimi risultati impiegando degli adattatori modulari a cambio rapido che garantiscono adattabilità, stabilità, precisione e rapidità. Un set di questo tipo è utile quando si ha a che fare con produzioni miste, componenti di diverse dimensioni o lavorazioni di diverso tipo da effettuare in un lasso di tempo breve.

Può risultare molto utile dotarsi anche di un utensile antivibrante che renda minimo il rischio legato alle vibrazioni e che aumenti la produttività, la sicurezza di lavorazione e la qualità della finitura, dimezzando le tempistiche.

Per quanto riguarda, invece, il trattamento degli spallamenti e dei contorni precisi, è necessario dotarsi di asportatori che garantiscano un’estrema precisione e rispettino degli standard elevati di sicurezza: un valido esempio sono gli utensili integrali o a inserti intercambiabili. Questi garantiscono l’asportazione di volumi di truciolo molto importanti e possono essere utilizzati per lavorare qualsiasi materiale. Nel caso di profilatura tridimensionale, invece, si può ricorrere alla fresa a testa sferica o con inserti rotondi.

Per realizzare delle operazioni di smussatura bisogna scegliere degli utensili ad hoc che permettano di lavorare nel modo più giusto le diverse superfici, siano essi piccoli fori, bordi di varia grandezza interni o esterni oppure tagli a V.

Sia per operazioni di sgrossatura che di finitura, bisogna sempre prestare particolare attenzione all’utensile che si va ad utilizzare: sono da tenere sempre ben presenti la profondità e la velocità del taglio e le tolleranze dimensionali e di rugosità superficiale.

Gima Spa, l’alleato per tutti i tipi di fresatura e lavorazione meccanica

In un panorama così estremamente complesso bisogna affidarsi a dei professionisti delle lavorazioni meccaniche che valuteranno insieme al cliente l’iter di fresatura più giusto e che permetta di ottenere dei risultati definitivi. Gima Spa, grazie alla lunga esperienza nel settore, all’acquisizione di macchinari all’avanguardia – per esempio è una delle officine specializzate nell’utilizzo dei torni automatici CNC a fantina mobile – e all’aggiornamento del personale, è una garanzia nei principi di efficienza, rapidità e qualità.

L'articolo L’importanza della scelta degli utensili nell’operazione di fresatura e nelle lavorazioni meccaniche dei metalli sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

Tornio a due mandrini

In linea con le più avanzate tecnologie del momento, sono molti i modelli di tornio a due mandrini. Prima di acquistare il tornio che fa al caso delle vostre produzioni, bisogna dedicare un attimo del vostro tempo allo studio ed alla comprensione delle differenze, spesso sottili, tra i vari tipi di torni presenti sul mercato. Contro-mandrino, mandrino doppio, mandrino principale e mandrino secondario sono tutti termini utilizzati per descrivere l’architettura del mandrino all’interno di una macchina. I produttori useranno questo termine per parlare di macchine diverse tra di loro e a seconda della configurazione del componente.

Mandrino principale. Questo è il mandrino principalmente utilizzato dal tornio durante il lavoro.

Mandrino secondario. Talvolta chiamato anche mandrino posteriore, è posizionato frontalmente al mandrino principale e può essere identico o di grandezza inferiore al mandrino principale.

Contro-mandrino. Il termine contro-mandrino serve ad indicare che il mandrino di destra è inferiore al mandrino di sinistra. L’inferiorità si presenta sotto forma di potenza minore, dimensioni ridotte e massimo diametro lavorabile ridotto. In un macchinario di questo tipo, i due mandrini, posizionati uno di fronte all’altro, lavorano contemporaneamente e ciò consente alla macchina di continuare la sua elaborazione senza interruzioni.

Twin-spindle. In una configurazione a doppio mandrino su un tornio a controllo numerico, entrambi i mandrini solitamente sono identici per specifiche e capacità.

Doppio mandrino.I torni a doppio mandrino hanno un mandrino principale ed un mandrino secondario, identici per dimensioni e per diametro lavorabile, ma possono avere diversa potenza.

Due mandrini. Ci sono diversi tipi di macchine a due mandrini. Nel primo tipo, i mandrini sono posizionati uno di fronte all’altro, mentre nel secondo tipo sono posizionati diversamente e richiede un sistema di caricamento manuale.

Come funziona il lavoro dei due mandrini

La produttività, il costo dei particolari e la qualità possono essere influenzati positivamente dall’aggiunta di un centro di tornitura con un secondo mandrino al parco macchine dello stabilimento.

Operazione di tornitura a due mandrini

Queste macchine possono produrre un componente finito lavorato su entrambe le facce, utilizzando le funzioni secondarie, come foratura e maschiatura, sia assialmente che radialmente. In questo modo, è possibile mascherare alcune lavorazioni con altre al fine di ridurre il tempo ciclo. La possibilità di lavorare sul lato posteriore della parte è possibile grazie al controllo che si ha sul mandrino secondario. Il mandrino secondario può essere programmato per avvicinarsi alla parte e rimuoverlo dal mandrino principale, permettendo la lavorazione sul lato posteriore.

Anche per quanto riguarda consistenza e qualità si assiste ad un miglioramento evitando di lavorare più e più volte il pezzo. Sebbene il costo di lavorare del pezzo non possa essere drasticamente ridotto, il processo di lavorazione diventa molto più controllato e di migliore qualità, elevando il suo valore per il cliente. Per migliorare ulteriormente la produttività, queste macchine possono essere combinate con parti robotizzate di alimentazione ed estrazione, oppure con caricatori automatici per grandi lotti di produzione.

Programmazione

L’aggiunta di un secondo mandrino aumenta la complessità della programmazione, per la quale è necessario prestare particolare attenzione. La rotazione del secondo mandrino e la direzione del percorso utensile sono invertiti, di conseguenza l’asse Z è programmato in numeri positivi, anziché in negativo partendo da zero. Inoltre, diversi sono i codici che comandano l’apertura, la rotazione, lo stop e la direzione del secondo mandrino. La maggior parte di produttori prevede un codice G speciale che inverte o riflette il programma completo in modo che un programmatore non debba preoccuparsi della programmazione del mandrino secondario, evitando confusione per l’utilizzo di diversi codici e valori numerici di posizionamento.

Torni a torretta multipla

L’aggiunta di torrette porta utensili consente una lavorazione più flessibile. Maggiore è il numero degli utensili e delle opzioni integrati maggiore è la varietà delle parti che possono essere prodotte a basso costo. I macchinari più di successo sono quelli a torretta multipla, grazie ai benefici dati dalle macchine a due mandrini e dai torni a torrette multiple, nonché alla migliore qualità dei prodotti ottenuta grazie alla tecnica di produzione all’avanguardia. Macchinari di questo tipo con più mandrini presenti al loro interno permettono di ottenere un risparmio sui costi ed un netto vantaggio competitivo sotto ogni punto di vista.

La qualità e l’affidabilità della torneria automatica di Gima Spa

Gima Spa, officina meccanica di precisione dall’esperienza pluriennale, è specializzata nel campo della torneria automatica e si occupa di tutte le operazioni di lavorazione dei materiali, utilizzando torni a fantina mobile, a doppio mandrino, plurimandrini e controlli numerici a torrette multiple, in modo da rispondere coerentemente alle richieste dei clienti e delle nuove tecnologie applicate alla meccanica di precisione.

L'articolo Torneria automatica a due mandrini: come la più moderna tecnologia può migliorare la qualità delle produzioni meccaniche sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

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.

L'articolo L’importanza dell’ottimizzazione del processo di finitura nel campo della torneria automatica e delle lavorazioni meccaniche sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..

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!

L'articolo Tornitura dei metalli: istruzioni per l’uso. sembra essere il primo su Lavorazioni Meccaniche conto terzi - Gima S.p.A..