Come scegliere gli inserti a vortice per la lavorazione delle viti ossee
La scelta di un inserto filettato per una vite ossea non consiste semplicemente nel far corrispondere il passo della filettatura.
Il profilo finale della filettatura è determinato da diversi fattori correlati, tra cui i diametri maggiore e minore, gli angoli di fianco, i raggi di cresta e di radice, il senso di filettatura, l’angolo di elica, il diametro della fresa, la posizione dell’inserto e la configurazione della testa rotante.
Ciò è particolarmente importante nella lavorazione di viti ossee in leghe di titanio. Le filettature delle viti ossee sono spesso più profonde e più asimmetriche rispetto a quelle delle viti meccaniche convenzionali. Possono inoltre presentare forme della cresta, transizioni alla base o caratteristiche autofilettanti specifiche per il cliente.
Un inserto scelto correttamente dovrebbe quindi basarsi sul disegno completo della vite ossea, e non solo sul valore del passo o su una semplice designazione della filettatura.
Questa guida illustra i fattori più importanti da considerare nella scelta di inserti per filettatura per la lavorazione di viti ossee in titanio.
Perché si ricorre alla tornitura a vortice per la lavorazione delle viti ossee?
La tornitura a vortice è ampiamente utilizzata per la produzione di viti lunghe e sottili con profili filettati profondi o particolari.
Durante il processo, la fresa a vortice ruota ad alta velocità attorno al pezzo. Il pezzo ruota relativamente lentamente, mentre l'avanzamento della macchina è sincronizzato con il passo della filettatura richiesto. La testa di tornitura è normalmente inclinata in base all'angolo di elica della filettatura.
Questa configurazione consente di realizzare profili filettati complessi in un unico passaggio e può ridurre il carico di taglio esercitato su un pezzo di forma affusolata. Sono disponibili sistemi di utensili commerciali specificamente progettati per viti ossee, viti spinali, impianti dentali e altri componenti medici di grandi dimensioni.
Tuttavia, i vantaggi della lavorazione a vortice dipendono in larga misura dal profilo dell’inserto e dalla configurazione del corpo della fresa. Un inserto non corretto può causare:
- Geometria del fianco errata
- Diametri delle filettature superiori o inferiori alla norma
- Eccessiva formazione di bave
- Scarsa definizione della cresta o della radice
- Segni di sfregamento o sfaccettature
- Scheggiatura prematura dell'inserto
- Finitura superficiale non uniforme
- Durata degli utensili breve e imprevedibile
Per questo motivo, la scelta dell’inserto dovrebbe partire dalla vite ossea già pronta, non dal catalogo degli inserti.
1. Inizia con il disegno completo della vite ossea
Il disegno completo della vite è il documento più importante per la scelta o la progettazione di un inserto per la tornitura della filettatura di una vite ossea.
Come minimo, il disegno dovrebbe indicare:
- Diametro maggiore
- Diametro minore
- Pitch
- Piombo
- Numero di avviamenti di filati
- Filettatura destrorsa o sinistrorsa
- Lunghezza del filo
- Angoli di fianco
- Dimensioni della cresta
- Dimensioni della radice
- Raggi della cresta e della radice
- Tolleranze dimensionali
- Requisiti relativi alla finitura superficiale
- Requisiti relativi al controllo delle bave
Ove applicabile, il produttore dovrebbe inoltre indicare la norma relativa alle viti ossee o la denominazione della filettatura specifica del cliente.
La norma ASTM F543 definisce i requisiti per le viti ossee metalliche per uso medico e identifica i tipi di viti HA, HB, HC e HD. Le viti HA e HB presentano filettature asimmetriche, mentre quelle HC e HD presentano filettature simmetriche. La norma ISO 5835 specifica le dimensioni e le tolleranze per le viti ossee metalliche con filettatura asimmetrica e distingue tra modelli con filettatura poco profonda e profonda.
Una vite su misura non dovrebbe essere automaticamente classificata come vite con profilo ISO o ASTM solo perché assomiglia a una vite ossea standard. È necessario verificare tutte le dimensioni.
2. Perché il passo della filettatura da solo non basta
Due viti ossee possono avere lo stesso passo pur richiedendo inserti di tornitura completamente diversi.
I due disegni di esempio riportati di seguito lo illustrano chiaramente.
Esempio di profilo A
Il primo disegno mostra una filettatura destrorsa con le seguenti dimensioni principali:
| Parametro | Esempio A |
|---|---|
| Passo della filettatura | 1,75 mm |
| Diametro maggiore | Circa Ø4,5 mm |
| Diametro minore | Circa Ø3,0 mm |
| Angolo di fianco principale | 35° |
| Angolo del fianco opposto | 3° |
| Raggi di profilo selezionati | R0,3 e R1 |
| Tipo di filettatura | Asimmetrico, a destra |
Esempio di profilo B
Anche il secondo disegno specifica una filettatura destrorsa con passo di 1,75 mm, ma la restante geometria è sostanzialmente diversa:
| Parametro | Esempio B |
|---|---|
| Passo della filettatura | 1,75 mm |
| Diametro maggiore | Circa Ø4,0 mm |
| Diametro minore | Circa Ø1,9 mm |
| Angolo di fianco principale | 25° |
| Angolo del fianco opposto | 5° |
| Raggi di profilo selezionati | R0.1, R0.3 e R0.8 |
| Tipo di filettatura | Asimmetrico, a destra |
Sebbene entrambe le viti abbiano un passo nominale di 1,75 mm, la profondità della filettatura, gli angoli di fianco, la forma delle creste e i raggi di transizione sono diversi.
La profondità radiale approssimativa della filettatura può essere calcolata utilizzando:
Profondità della filettatura radiale = (diametro maggiore − diametro minore) ÷ 2
Esempio A:
(4,5 − 3,0) ÷ 2 = circa 0,75 mm
Per l'esempio B:
(4,0 − 1,9) ÷ 2 = circa 1,05 mm
L'esempio B richiede quindi un profilo di taglio notevolmente più profondo, anche se il passo è lo stesso.
I due inserti non sono intercambiabili.
Confronto tra i due profili P1.75
| Fattore di selezione | Esempio A | Esempio B | Influenza sulla progettazione dell'inserto |
|---|---|---|---|
| Pitch | 1,75 mm | 1,75 mm | Distanza assiale tra i denti simile |
| Diametro maggiore | Ø 4,5 mm | Ø 4,0 mm | Modifica l'involucro esterno finito |
| Diametro minore | Ø 3,0 mm | Ø 1,9 mm | Consente di ottenere una profondità di taglio diversa |
| Profondità della filettatura radiale | Circa 0,75 mm | Circa 1,05 mm | Modifica il carico di taglio e l'altezza del profilo |
| Angolo del fianco principale | 35° | 25° | Richiede un fianco dell'inserto diverso |
| Angolo opposto | 3° | 5° | Modifiche relative all'asimmetria e alla compensazione del profilo |
| Raggi | R0,3/R1 | R0,1/R0,3/R0,8 | Richiede transizioni di terra diverse |
| Inserto intercambiabile | No | No | Sono necessari progetti di profili distinti |
Questo confronto illustra una delle regole più importanti nell'uso degli strumenti per viti ossee:
Non scegliere mai un inserto a spirale per viti ossee a profilo pieno basandosi esclusivamente sul passo.
3. Distinguere tra il profilo della vite finita e il profilo dell'inserto
Si ritiene comunemente che il bordo tagliente dell’inserto debba essere una copia bidimensionale esatta del profilo della vite ossea finita.
Questo non è sempre corretto.
Nella filettatura a rotazione, l'inserto ruota attorno al pezzo mentre la fresa è inclinata rispetto all'asse del pezzo. L'area effettiva di taglio è influenzata da:
- Angolo di elica della filettatura
- Diametro dell'anello rotante
- Inserire la posizione di taglio
- Eccentricità della lama
- Diametro del pezzo
- Inclinazione della lama
- Cinematica delle macchine
- Numero e posizione degli inserti
Di conseguenza, il profilo dell'inserto potrebbe richiedere una compensazione geometrica per ottenere il profilo specificato sulla vite.
I produttori specializzati in utensili descrivono questo fenomeno come una compensazione della distorsione del profilo generata dal processo di tornitura a vortice. La questione assume particolare rilevanza nel caso di filettature a più filetti e di grandi dimensioni angoli dell'elica, creste affilate e tolleranze di profilo molto rigorose.
Il disegno della vite finita dovrebbe quindi essere utilizzato come riferimento progettuale, mentre il profilo finale dell’inserto dovrebbe essere calcolato in base alla configurazione completa della tornitura a vortice.
4. Confermare il tipo di lega di titanio
Negli esempi riportati in questo articolo, il materiale del pezzo in lavorazione è indicato semplicemente come “lega di titanio”.
Questo è sufficiente per una prima valutazione, ma non per l'approvazione definitiva dell'utensile da taglio.
“Il termine ”lega di titanio” può riferirsi a materiali con diverse:
- Composizioni chimiche
- Livelli di forza
- Valori di durezza
- Condizioni di trattamento termico
- Comportamento durante la lavorazione
- Tendenze all'adesione
- Caratteristiche termiche
Prima di procedere alla scelta definitiva dell'inserto, il cliente deve fornire l'esatta denominazione del materiale, le specifiche tecniche e le condizioni del materiale in barre.
Il fornitore degli inserti dovrebbe richiedere informazioni quali:
- Grado esatto del titanio
- Standard ASTM, ISO o standard sui materiali specificati dal cliente applicabili
- Durezza del materiale
- Diametro della barra
- Stato ricotto o trattato termicamente
- Stato di lavorazione a freddo o a caldo
- Condizioni superficiali della barra
In assenza di tali informazioni, i dati relativi al taglio e alle stime sulla durata degli utensili devono essere considerati indicativi.
5. Scegliere una geometria adatta alla lega di titanio
La lavorazione delle viti ossee in titanio trae generalmente vantaggio da una geometria dell'inserto che limita le forze di taglio e controlla l'adesione sul tagliente.
Tra le considerazioni importanti relative alla progettazione figurano:
Nitidezza all’avanguardia
Un tagliente affilato può ridurre le forze di taglio e migliorare la definizione della cresta e dei fianchi della filettatura.
Tuttavia, il tagliente non deve essere reso così fragile da renderlo vulnerabile alla formazione di microscheggiature. La corretta preparazione del tagliente dipende dal carico di taglio, dal substrato in carburo, dall’eccentricità della fresa e dalla stabilità dell’intero processo.
Geometria del rastrello
La superficie di spoglia dovrebbe favorire il deflusso dei trucioli lontano dalla zona di taglio. Una geometria di spoglia positiva adeguata o specifica per l'applicazione può contribuire a ridurre la resistenza al taglio.
Geometria di spazio libero
È necessario un gioco adeguato per evitare lo sfregamento tra il fianco dell'inserto e il pezzo in lavorazione. Il gioco deve essere valutato insieme all'angolo di elica e all'inclinazione della fresa.
Transizioni tra cresta e radice
I raggi piccoli, come R0,1 o R0,3, richiedono una rettifica accurata degli inserti e una preparazione uniforme dei bordi. I raggi di raccordo più grandi, come R0,8 o R1, influiscono sia sull’area di taglio che sulla quantità di materiale asportato.
Spazio sul chip
Un profilo della filettatura più profondo asporta una maggiore quantità di materiale. L'inserto e il corpo della fresa devono garantire uno spazio sufficiente per i trucioli, al fine di evitare il ritaglio o l'accumulo dei trucioli.
Anche i sistemi commerciali di tornitura a vortice puntano su taglienti affilati e inserti con rivestimento PVD per i profili complessi delle viti ossee.
6. Valutare il rivestimento in TiAlSiN come parte integrante del sistema completo dell'inserto
Gli inserti in questi esempi utilizzano un Rivestimento in TiAlSiN.
Il TiAlSiN è un rivestimento duro applicato mediante PVD utilizzato sugli utensili da taglio per applicazioni di lavorazione particolarmente impegnative. La ricerca ha analizzato la struttura fine del rivestimento, la durezza, la resistenza all’usura e le prestazioni nella lavorazione di materiali difficili da lavorare, tra cui le leghe di titanio.
Tuttavia, il nome del rivestimento da solo non è sufficiente a definire le prestazioni dell'inserto.
Il risultato finale dipende anche da:
- Substrato in carburo
- Granulometria
- Tenore di cobalto
- Composizione di rivestimento
- Spessore del rivestimento
- Metodo di deposizione
- Adesione del rivestimento
- Preparazione dei bordi prima del rivestimento
- Trattamento dei bordi dopo la verniciatura
- Velocità di taglio
- Erogazione del liquido di raffreddamento
- Eccentricità della fresa
Per l'inserimento di una vite ossea di precisione, è necessario controllare anche lo spessore del rivestimento, poiché un rivestimento eccessivo o non uniforme in presenza di un raggio ridotto può influire sulla geometria finale del tagliente.
Il TiAlSiN dovrebbe quindi essere considerato come una componente del sistema di utensili, non come una soluzione universale per tutte le leghe di titanio.
Una descrizione tecnica adeguata per questa applicazione è:
Il rivestimento TiAlSiN è stato scelto per garantire resistenza all'usura e stabilità del tagliente durante la lavorazione delle leghe di titanio. Le prestazioni finali devono essere verificate tenendo conto del substrato in carburo, della geometria di taglio, della strategia di lubrificazione e del tipo specifico di titanio da lavorare.
7. Verificare la compatibilità tra l'inserto e il corpo della fresa
Non basta che il profilo della filettatura sia rettificato correttamente. L’inserto deve anche essere compatibile con il corpo della fresa a vortice.
I disegni del corpo della fresa forniti mostrano una disposizione circolare a sei inserti. Essi includono le sedi degli inserti, le viti di serraggio, gli elementi di posizionamento, i diametri della fresa, le dimensioni assiali e i requisiti di eccentricità. Uno dei disegni mostra un diametro del corpo di circa Ø45 mm, insieme a sei inserti sostituibili disposti attorno al cerchio di taglio interno.
Prima di produrre o fornire inserti di ricambio, è necessario verificare i seguenti elementi:
- Disegno del corpo della fresa
- Numero di tasche porta-inserti
- Inserire le dimensioni del sedile
- Spessore dell'inserto
- Dimensioni del cerchio inscritto o dell'inserto complessivo
- Dimensioni del foro centrale
- Specifiche delle viti di serraggio
- Superfici di riferimento
- Orientamento dell'inserto
- Angolo di tasca
- Diametro del cerchio di taglio
- Larghezza del corpo della fresa
- Eccentrico massimo consentito
- Dimensioni di montaggio sul lato macchina
Anche quando due inserti presentano un aspetto triangolare simile, le differenze relative alla superficie di posizionamento, alla posizione dei fori, allo spessore o all’altezza del tagliente possono renderli incompatibili.
Perché il runout è importante
In una fresa a sei inserti, ogni tagliente dovrebbe partecipare in modo uniforme al taglio.
Se un inserto è posizionato più verso l'interno rispetto agli altri, potrebbe effettuare un taglio minimo o nullo. Se un inserto sporge maggiormente verso l'esterno, potrebbe sostenere una quota eccessiva del carico.
Tra i possibili risultati figurano:
- Usura irregolare degli inserti
- Scheggiatura di un tagliente
- Segni periodici sulla superficie
- Diametro del filo non uniforme
- Riduzione della durata degli utensili
- Aumento delle vibrazioni
La pulizia dell'inserto, lo stato delle viti e il serraggio controllato sono quindi fattori che incidono sulle prestazioni dell'inserto.
8. Verificare il senso di filettatura e l'angolo di elica
Entrambe le viti riportate nell'esempio sono contrassegnate come filettature destrorse.
La tecnica di cucitura a filo influisce su:
- Rotazione della lama
- Rotazione del pezzo
- Direzione di avanzamento
- Orientamento dell'inserto
- Posizione all’avanguardia
- Configurazione della testa rotante
Nel regolare la fresa occorre tenere conto anche dell'angolo di elica della filettatura.
Nella filettatura a vortice, la testa di taglio è inclinata secondo un angolo elicoidale specificato, mentre la fresa ruota ad alta velocità e la barra ruota a una velocità inferiore.
L'angolo di elica non è determinato esclusivamente dal passo. Esso è influenzato dall'avanzamento e dal diametro effettivo della filettatura. Quando il diametro della filettatura varia, può variare anche la regolazione richiesta dell'anello di tornitura.
Per un thread a avvio singolo:
Piombo = passo
Per un thread con più avviamenti:
Piombo = passo × numero di avviamenti
Ecco perché il cliente dovrebbe specificare sia il passo che il numero di filetti, anziché descrivere la filettatura semplicemente come “P1,75”.”
9. Considerare il numero di inserti
La fresa dell'esempio utilizza sei inserti.
Il numero adeguato di inserti dipende da:
- Diametro della lama
- Spazio disponibile nelle tasche
- Tasso di produzione richiesto
- Avanzamento per dente
- Potenza della macchina
- Stabilità del pezzo
- Profondità della filettatura
- Volume dei chip
- Obiettivo relativo alla finitura superficiale
- Costo di inserimento
- Rigidità del corpo della fresa
Un numero maggiore di inserti non garantisce automaticamente un risultato migliore.
Aumentare il numero di taglienti può migliorare la produttività potenziale, ma riduce anche lo spazio disponibile per i trucioli e rende ancora più importanti la precisione della tasca e l’eccentricità dell’inserto.
Nel caso di una filettatura in titanio relativamente profonda, l’evacuazione dei trucioli e il carico equilibrato sui denti possono risultare più importanti rispetto alla semplice massimizzazione del numero di inserti.
10. Valutare l'erogazione del refrigerante e l'evacuazione dei trucioli
La lavorazione a vortice delle filettature in lega di titanio richiede un attento controllo del calore e dei trucioli.
Il liquido di raffreddamento dovrebbe raggiungere i bordi di taglio attivi, anziché limitarsi a bagnare la superficie esterna del corpo della fresa. Il processo dovrebbe inoltre impedire che i trucioli rimangano intrappolati tra gli inserti adiacenti.
Per la lavorazione a vortice delle filettature sono stati sviluppati sistemi di raffreddamento interni che convogliano il liquido di raffreddamento verso i bordi di taglio. I produttori di utensili ritengono che questo approccio riduca l’intasamento dei trucioli, migliori la qualità della superficie e prolunghi la durata degli utensili.
Nella fase di selezione degli strumenti è opportuno rispondere alle seguenti domande:
- Il liquido di raffreddamento viene convogliato esternamente o internamente?
- Il liquido di raffreddamento raggiunge tutti gli inserti?
- Il liquido di raffreddamento viene filtrato?
- La pressione del liquido di raffreddamento è stabile?
- C'è spazio sufficiente affinché i trucioli escano dalla fresa?
- I chip vengono ritagliati?
- Si sta accumulando del materiale sulla superficie del rastrello?
- Il corpo della fresa è dotato di canali di raffreddamento?
- Il liquido di raffreddamento è compatibile con il processo di produzione medica convalidato?
Il tipo di refrigerante e i parametri di taglio devono essere verificati tramite prove di produzione, anziché essere copiati da una macchina diversa.
11. Definire la qualità richiesta delle viti
Il cliente e il fornitore degli inserti devono concordare i criteri di ispezione prima della prova di taglio.
Controllo del profilo della filettatura
Il piano di ispezione può includere:
- Diametro maggiore
- Diametro minore
- Pitch o lead
- Profondità della filettatura
- Angoli di fianco
- Larghezza della cresta
- Raggio della cresta
- Raggio della radice
- Scostamento del profilo della filettatura
- Precisione del piombo
- Lunghezza del filo
Ispezione delle superfici
Il produttore può inoltre valutare:
- Rugosità superficiale
- Altezza della fresa
- Lacrimazione
- Spalmare
- Segni di sfregamento
- Aspetti
- Segni sul bordo rinforzato
- Graffi causati da trucioli incastrati
Controllo della produzione e delle prestazioni
Le prestazioni degli utensili dovrebbero essere valutate utilizzando:
- Pezzi per tagliente
- Uniformità dell'usura
- Frequenza delle scheggiature
- Tempo di ciclo
- Tempo di inserimento-modifica
- Tempo di regolazione del primo pezzo
- Tasso di scarto
- Ripetibilità da lotto a lotto
- Costo degli stampi per pezzo accettato
La norma ASTM F543 include inoltre i requisiti dimensionali e diversi metodi di prova meccanica per le viti ossee metalliche a uso medico. La convalida degli utensili da taglio rappresenta solo una parte del processo completo di produzione e verifica dei dispositivi medici.
Il produttore dell'inserto non dovrebbe affermare che l'utilizzo di un determinato inserto o rivestimento renda automaticamente la vite finita conforme a uno standard medico.
12. Inserto per filettatura a vortice standard o personalizzato?
Un inserto standard può essere adatto nei seguenti casi:
- La vite ossea presenta un profilo standard ben definito
- Le dimensioni rientrano nella gamma standard degli utensili
- Il corpo della fresa è compatibile
- È possibile rispettare le tolleranze richieste senza ricorrere a particolari compensazioni
- I test di produzione confermano risultati soddisfacenti
Di norma, è necessario un inserto personalizzato quando:
- La vite presenta un profilo esclusivo
- Gli angoli laterali differiscono dai profili standard
- Sono specificati raggi speciali della cresta o della radice
- Il filone è insolitamente profondo
- La vite presenta più filettature
- La filettatura deve essere lavorata in prossimità della testa
- Il corpo della fresa è dotato di una sede per l'inserto personalizzata in base alle esigenze del cliente
- È necessaria la compensazione della distorsione del profilo
- È necessario sostituire un inserto speciale già presente
I due profili P1.75 esaminati in questo articolo devono essere considerati come progetti personalizzati distinti, poiché presentano diametri, profondità, angoli e raggi diversi.
Un processo di selezione pratico
Un processo di selezione affidabile può essere suddiviso in sette fasi.
Fase 1: Esaminare il disegno completo della vite ossea
Verificare tutte le dimensioni e le tolleranze del profilo della filettatura.
Fase 2: Identificare il profilo standard o proprietario
Non dare per scontato che la vite sia conforme alla norma ISO 5835 o ASTM F543 senza averne verificato la conformità.
Fase 3: Verificare il tipo esatto di titanio
Registrare le specifiche del materiale, la durezza e le condizioni delle barre.
Fase 4: Verificare la configurazione della macchina e del corpo della fresa
Verificare la macchina, l’unità rotante, il corpo della fresa, la sede dell’inserto e il sistema di lubrificazione.
Fase 5: Calcolare il profilo dell'inserto richiesto
Tenere conto del passo della filettatura, dell’angolo di elica, del diametro della fresa e della cinematica di tornitura.
Fase 6: Selezionare il carburo, la geometria e il rivestimento
Valutare il substrato, la preparazione del bordo di taglio e il rivestimento in TiAlSiN come un unico sistema.
Fase 7: Effettuare una prova di taglio controllata
Controllare il profilo della vite, la presenza di bave, la finitura superficiale, l'usura dell'inserto e la ripetibilità del processo.
Informazioni necessarie per un preventivo relativo a un inserto personalizzato
Per richiedere un preventivo o progettare un inserto personalizzato per la filettatura a vortice di viti ossee, il cliente deve fornire:
- Disegno completo della vite ossea
- Disegno ingrandito del profilo della filettatura
- Diametro maggiore
- Diametro minore
- Pitch
- Piombo
- Numero di partenze
- Filettatura destrorsa o sinistrorsa
- Angolo di elica, se disponibile
- Tutti gli angoli laterali
- Raggi della cresta e della radice
- Tipo esatto di lega di titanio
- Durezza e stato del materiale
- Diametro della barra
- Marca e modello della macchina
- Marca e modello dell'unità di agitazione
- Disegno del corpo della fresa
- Dimensioni delle tasche di inserimento
- Disegno dell'inserto attuale o campione fisico
- Numero di inserti nel corpo della fresa
- Tipo di refrigerante e metodo di erogazione
- Parametri di taglio attuali
- Finitura superficiale richiesta
- Requisito relativo a Burr
- Problema attuale relativo alle attrezzature
- Quantità di produzione prevista
- Durata prevista dell'utensile
- Rapporto di ispezione o misurazione del profilo, se disponibili
Errori comuni nella scelta degli inserti per la tornitura di viti ossee
Selezionare l'inserto solo in base al passo
I due esempi P1.75 dimostrano perché questo approccio non è affidabile.
Mancata indicazione del diametro minore
Il diametro minore determina la profondità della filettatura e influisce in modo determinante sul carico di taglio.
Ignorare i raggi piccoli
Le transizioni R0.1, R0.3, R0.8 e R1 non possono essere considerate equivalenti.
Copia del profilo finito direttamente sull'inserto
Potrebbe essere necessaria una compensazione del processo di vortice.
Descrivere il materiale semplicemente come titanio
È necessario verificare l'esatto tipo di titanio prima di definire i parametri di taglio.
Selezionare il rivestimento in modo indipendente
Il rivestimento in TiAlSiN, il tipo di carburo, la preparazione del tagliente e la geometria devono essere valutati nel loro insieme.
Ignorando la compatibilità tra fresa e corpo della fresa
Inserti triangolari dall'aspetto simile possono avere dimensioni di posizionamento e montaggio diverse.
Ignorare il fuori centro dell'inserto
Un carico non uniforme sui denti può causare un'usura prematura e una scarsa qualità della filettatura.
Confrontando esclusivamente il prezzo dell'inserto
Gli utensili dovrebbero essere confrontati in base al costo per vite accettata, non solo al prezzo di acquisto per inserto.
Domande frequenti
La stessa macchina è in grado di inserire entrambe le viti ossee P1.75 illustrate negli esempi?
No. Sebbene il passo sia lo stesso, il diametro maggiore, il diametro minore, la profondità della filettatura, gli angoli di fianco e i raggi sono diversi. Sono necessari inserti separati a profilo intero.
Il TiAlSiN è adatto alla lavorazione delle viti ossee in titanio?
Il TiAlSiN viene utilizzato come rivestimento resistente all'usura per utensili da taglio destinati alla lavorazione di materiali particolarmente difficili, tra cui le leghe di titanio. Tuttavia, la sua idoneità deve essere verificata in base alla specifica qualità del titanio, al substrato in carburo, alla geometria, al sistema di raffreddamento e ai parametri di taglio.
Il tipo di titanio è necessario per la realizzazione del profilo dell'inserto?
Il profilo geometrico finale può essere progettato sulla base dei disegni della vite e della fresa. Tuttavia, il tipo di titanio è un fattore importante per la scelta del substrato in carburo, la preparazione del tagliente, la strategia di rivestimento e i parametri di taglio.
È possibile copiare direttamente sull'inserto il profilo della vite ossea finita?
Non sempre. L'angolo di rotazione, il diametro della fresa e il movimento di taglio possono alterare il profilo ottenuto, pertanto potrebbe essere necessaria una compensazione.
Perché le informazioni relative al corpo della fresa sono importanti?
L'inserto deve adattarsi alla sede, alle superfici di riferimento e al sistema di serraggio. Anche il diametro della fresa e la posizione dell'inserto influiscono sulla geometria della filettatura ottenuta.
Una fresa a sei inserti è sempre la scelta migliore?
No. Sei inserti possono garantire un equilibrio adeguato per un determinato corpo di fresa, ma il numero ottimale di denti dipende dalla profondità della filettatura, dal volume dei trucioli, dalla potenza della macchina, dai requisiti di finitura della superficie e dagli obiettivi di produzione.
Cosa occorre misurare durante la prima prova di taglio?
Come minimo, misurare i diametri maggiore e minore, gli angoli del profilo, la geometria della cresta e della radice, il passo, la finitura superficiale e la presenza di bave. È inoltre necessario verificare l’usura dell’inserto e la distribuzione del carico da dente a dente.
Conclusione
Per scegliere un inserto per la filettatura a vortice di una vite ossea occorrono ulteriori informazioni oltre al passo della filettatura.
Le due viti di riferimento illustrate in questa guida hanno entrambe un passo di 1,75 mm, ma richiedono inserti diversi poiché la profondità della filettatura, gli angoli di fianco, i diametri e i raggi non sono gli stessi.
Per scegliere un inserto affidabile occorre tenere conto dei seguenti aspetti:
- Il profilo completo della vite una volta rifinita
- Il tipo esatto di lega di titanio
- Filettatura e angolo di elica
- Compatibilità tra corpo della fresa e sede dell'inserto
- Compensazione del profilo
- Substrato in carburo
- Geometria all'avanguardia
- Rivestimento in TiAlSiN
- Erogazione del liquido di raffreddamento
- Requisiti di ispezione e produzione
Per le viti ossee personalizzate, l'approccio più affidabile consiste nel progettare l'inserto sulla base dei disegni completi della vite e del corpo della fresa, per poi convalidarlo tramite una prova di taglio controllata.
Hai bisogno di un inserto personalizzato per la tornitura a vortice per una vite ossea in titanio?
Inviateci il disegno della vite ossea, il disegno del corpo della fresa, il tipo di titanio e le informazioni relative alla lavorazione attuale. Il nostro team di ingegneri valuterà il profilo e vi consiglierà una soluzione personalizzata con inserti adeguati.
