Un rompitruciolo viene spesso descritto come una scanalatura che spezza i trucioli metallici lunghi in pezzi più corti. Questa descrizione è corretta, ma incompleta.
Nella scelta pratica degli inserti, è opportuno considerare il rompitruciolo come un geometria all’avanguardia. Di norma comprende la scanalatura sulla faccia superiore, l’angolo di inclinazione, la spalla o lo smusso, la levigatura del tagliente e altre caratteristiche relative al tagliente stesso.
Queste funzionalità agiscono in sinergia per gestire tre aspetti:
- Formazione e rimozione dei trucioli;
- Forze di taglio e generazione di calore;
- Resistenza all’usura e resistenza alle scheggiature all’avanguardia.
Il miglior rompitruciolo non è quindi sempre la geometria che produce i trucioli più corti possibili. È invece quella che produce trucioli gestibili, mantenendo al contempo forze di taglio, finitura superficiale e durata dell'utensile accettabili.
Risposta breve: Scegliere un rompitruciolo in base all’operazione di lavorazione, al materiale del pezzo, alla velocità di avanzamento e alla profondità di taglio. Verificare quindi che la preparazione del tagliente e la qualità dell’inserto siano sufficienti a garantire la stabilità del taglio.
La presente guida si concentra principalmente su inserti di tornitura intercambiabili. Gli stessi principi di base valgono anche per gli inserti da scanalatura, da troncatura e da fresatura, sebbene le condizioni di taglio e le tabelle di selezione fornite dai produttori siano diverse.
Che cos’è un rompichip a inserto?
Nel senso più stretto del termine, un rompitruciolo è una scanalatura, un gradino o una sporgenza ricavata sulla faccia di taglio di un inserto. La sua funzione è quella di deviare e arrotolare il truciolo fino a quando questo non si spezza o viene allontanato in modo sicuro dalla zona di taglio.
Tuttavia, la moderna produttori di inserti Di norma, il rompichip viene progettato come parte integrante di un pacchetto geometrico completo.
Elementi principali della geometria di un rompichip
| Elemento geometrico | Funzione |
|---|---|
| Larghezza della scanalatura dell'interruttore | Determina la distanza percorsa dal chip prima che sia costretto ad arricciarsi |
| Profondità della scanalatura o altezza della parete | Determina l'intensità con cui il chip viene deviato |
| Angolo di inclinazione | Influisce sul flusso del truciolo, sulla forza di taglio e sulla generazione di calore |
| Terreni all’avanguardia | Fornisce supporto immediatamente dietro il bordo tagliente |
| Angolo di terra o T-land | Rafforza il bordo per tagli più pesanti o discontinui |
| Lima per bordi | Riduce la formazione di microscheggiature arrotondando e rinforzando il bordo |
| Proiezioni locali o fossette | Dirigere, dividere o arricciare il truciolo in specifiche zone di taglio |
| Superficie della lama levigata | Riduce l'adesione all'alluminio e ad altri materiali non ferrosi |
Queste caratteristiche non possono essere considerate separatamente. Un angolo di spoglia molto positivo, ad esempio, può ridurre le forze di taglio, ma di norma lascia meno materiale a sostegno del tagliente. Una superficie di appoggio più ampia o una levigatura del tagliente più pesante aumentano la resistenza del tagliente, ma possono anche aumentare la pressione di taglio.
La scelta di un rompichip è quindi una questione di equilibrio:
- controllo del chip;
- resistenza al taglio;
- resistenza dei bordi;
- finitura superficiale;
- stabilità del processo.
Perché il controllo dei chip è importante
Un controllo inadeguato dei trucioli può causare problemi che vanno ben oltre il semplice disordine all'interno del carter della macchina.
I trucioli lunghi e continui possono:
- avvolgere il pezzo, l'inserto o il portautensile;
- graffiare una superficie già rifinita;
- bloccare il flusso del liquido di raffreddamento;
- bloccare un trasportatore di chip;
- interferire con il cambio automatico degli utensili;
- danneggiare tubi flessibili, sonde o utensili nelle vicinanze;
- costringere un operatore a fermare la macchina;
- creano condizioni di guida instabili e pericolose.
Nella tornitura automatizzata, nella lavorazione senza operatore e nella produzione in serie, un singolo errore nel controllo dei trucioli può interrompere un processo altrimenti stabile.
Un rompitruciolo adeguato contribuisce ad arricciare e a convogliare il truciolo in modo che possa uscire dalla zona di taglio senza interferire con l’utensile o il pezzo. Sandvik identifica la geometria del rompitruciolo, l’avanzamento, la profondità di taglio e il raggio di punta come fattori principali che influenzano il controllo dei trucioli nella tornitura.
Un rompichip svolge tre funzioni principali
1. Controllare il chip
La geometria piega, arriccia e guida il truciolo in modo che si spezzi o venga espulso in modo sicuro.
2. Controllo delle forze di taglio
La geometria della superficie di taglio e del tagliente determina la facilità con cui il materiale del pezzo scorre lungo l'inserto. Una geometria più affilata e positiva consente solitamente di tagliare con forze minori, mentre una geometria più robusta richiede in genere una forza maggiore.
3. Proteggere il filo di taglio
La superficie di appoggio, lo smusso e la levigatura dei bordi forniscono un supporto meccanico. Queste caratteristiche sono particolarmente importanti durante la sgrossatura, il taglio interrotto, la rimozione delle scorie e la lavorazione in condizioni di instabilità.
Non si dovrebbe quindi mai scegliere un rompichip basandosi esclusivamente sulla seguente domanda:
“Questa geometria potrebbe danneggiare il chip?”
La domanda giusta da porsi è:
“Riuscirà a controllare il truciolo garantendo al contempo una resistenza dei bordi adeguata, una durata degli utensili e una qualità della superficie soddisfacenti?”
In che modo un rompitruciolo rompe il truciolo?
La formazione del truciolo ha inizio quando il tagliente asporta il materiale dal pezzo in lavorazione. Il truciolo appena formato scorre lungo la superficie di inclinazione dell’inserto.
Un rompitruciolo modifica la direzione e la curvatura del truciolo attraverso quattro fasi fondamentali.
1. Formazione del chip
Il materiale viene asportato dal pezzo e inizia a scorrere lungo la superficie di taglio.
2. Arricciatura del chip
La scanalatura, la parete o la geometria rialzata costringono il truciolo a piegarsi con un raggio minore.
3. Accumulo di sollecitazioni
Man mano che il chip si arriccia, si genera una sollecitazione di flessione lungo il suo spessore.
4. Separazione dei chip
Quando la sollecitazione raggiunge un livello sufficientemente elevato, oppure quando il frammento arricciato entra in contatto con un’altra superficie, il frammento si frattura.
Modalità comuni di rottura del truciolo
Un chip può rompersi in diversi modi.
Autofrenante
Il chip si frattura a causa della propria curvatura e della sollecitazione di flessione.
Rottura contro l'inserto
Il truciolo arricciato entra in contatto con la parete del rompitruciolo o con un’altra parte dell’inserto e si frattura.
Urto contro il pezzo
Il truciolo si arriccia verso la superficie del pezzo e si spezza al momento del contatto.
La modalità più indicata dipende dal tipo di lavorazione. Il contatto del truciolo con il pezzo può essere accettabile in alcune operazioni di sgrossatura, ma può danneggiare la superficie durante la finitura.
Come si riconosce un buon chip?
La fiche più piccola non è sempre la migliore.
Un buon chip è solitamente:
- abbastanza corto da non avvolgersi attorno all'utensile o al componente;
- abbastanza a lungo da non trasformarsi in frammenti taglienti e roventi;
- facile da rimuovere per il liquido di raffreddamento e il trasportatore dei trucioli;
- orientata in direzione opposta alla superficie lavorata;
- uniforme su tutta la lunghezza del taglio.
Tra le forme comunemente accettate figurano:
- chips compatti a forma di C;
- trucioli corti a spirale;
- trucioli elicoidali a più spire che si spezzano naturalmente.
L'aspetto del chip come strumento diagnostico
| Aspetto del chip | Interpretazione più probabile |
| Stringhe lunghe e continue | La pastiglia è troppo sottile, il freni non è innestato oppure la geometria è troppo aperta |
| Grandi spirali sciolte | Il controllo del chip è carente, ma può comunque essere accettabile se l'evacuazione è affidabile |
| Chip compatti a forma di C | Di solito un buon equilibrio tra la frantumazione dei trucioli e la loro evacuazione |
| Trucioli elicoidali corti | Di solito è accettabile quando escono dalla zona di taglio in modo costante |
| Frammenti duri di dimensioni molto ridotte | La forza di contenimento del chip o il carico di taglio potrebbero essere eccessivi |
| Schede blu o fortemente ossidate | Temperatura elevata del truciolo; non è necessariamente un problema, ma è opportuno verificare le condizioni di taglio |
| Chip saldati tra loro | Possibile accumulo di materiale sul bordo, evacuazione insufficiente dei trucioli o velocità inadeguata |
| Lunghezze irregolari dei trucioli | Profondità di taglio variabile, innesto intermittente, configurazione instabile o variazioni del materiale |
I trucioli estremamente fini non sono necessariamente indice di un controllo efficace dei trucioli. Possono indicare un carico eccessivo sul tagliente e aumentare il rischio di scheggiature, usura a cratere o danni superficiali.
L'obiettivo concreto è:
Trucioli che non siano né troppo lunghi né inutilmente corti e che escano in modo sicuro dalla zona di taglio.
I codici dei rompichip sono specifici per ciascun produttore
Una delle regole più importanti da seguire è che i suffissi dei rompichip sono generalmente non è una caratteristica comune a tutti i produttori.
Codici quali:
- PF;
- PM;
- PR;
- MP;
- MF;
- MR;
- SM;
- GM;
- LF;
possono indicare la finitura, la lavorazione media, la sgrossatura o un particolare gruppo di materiali, ma il loro significato esatto e il campo di applicazione dipendono dal produttore.
A inserti per tornitura CNMG prodotti da due fornitori diversi possono avere la stessa designazione ISO relativa alla forma e alle dimensioni, pur presentando una geometria del rompitruciolo, una preparazione dei taglienti e un campo di taglio consigliato completamente diversi.
Non dare per scontato che due inserti siano equivalenti solo perché entrambi i suffissi contengono la lettera M, F o R.
Confronta sempre:
- la denominazione completa dell'inserto;
- produttore;
- raccomandazione sul materiale del pezzo;
- gamma di alimentazione;
- intervallo di profondità di taglio;
- preparazione del bordo;
- inserire il voto;
- supporto e angolo di entrata.
[Collegamento interno: Come interpretare il codice di un inserto intercambiabile]
Rompichip contro grado dell'inserto
Il rompichip e il tipo di inserto svolgono funzioni diverse ma complementari.
Il rompichip determina il modo in cui l'inserto esegue il taglio
Riguarda:
- flusso dei chip;
- forza di taglio;
- nitidezza dei contorni;
- gamma di controllo dei chip;
- resistenza all’avanguardia;
- idoneità alla finitura o alla sgrossatura.
Il grado determina la durata dell'inserto
Il substrato in carburo e il rivestimento influiscono su:
- resistenza all'usura;
- resistenza;
- resistenza al calore;
- resistenza alla deformazione plastica;
- resistenza alla fessurazione termica;
- stabilità chimica rispetto al materiale del pezzo.
Un rompitruciolo per sgrossatura robusto, montato su una qualità di acciaio eccessivamente fragile, potrebbe comunque rompersi durante un taglio interrotto. Una qualità di acciaio molto tenace non è in grado di proteggere completamente una geometria di finitura affilata da un avanzamento o da una profondità di taglio che superino di gran lunga l'intervallo previsto.
I produttori progettano quindi il rompitruciolo e la qualità della punta in modo che funzionino come un unico sistema. Haas, ad esempio, consiglia di scegliere il rompitruciolo in base all’operazione e la qualità della punta in base al materiale e alla stabilità di taglio, sottolineando che le due scelte si completano a vicenda.
Come scegliere un rompichip per inserti
Utilizza la seguente sequenza di selezione invece di scegliere una geometria basandoti esclusivamente sul suo aspetto o sul suo nome.
Fase 1: Identificare l'operazione di lavorazione
Per prima cosa, verificare se l'operazione è:
- finitura;
- taglio leggero;
- tornitura media o generica;
- sgrossatura;
- sgrossatura pesante;
- continuo;
- leggermente interrotto;
- gravemente interrotto.
Questa operazione garantisce il giusto equilibrio tra affilatura e resistenza del filo.
Fase 2: Identificare il materiale del pezzo
Utilizza il gruppo di materiali del pezzo ISO come punto di partenza:
- ISO P: acciaio;
- ISO M: acciaio inossidabile;
- ISO K: ghisa;
- ISO N: materiali non ferrosi;
- ISO S: superleghe resistenti al calore e titanio;
- ISO H: materiali temprati.
Il gruppo di materiali da solo non è sufficiente. Verificare anche:
- lega esatta;
- durezza;
- condizione di trattamento termico;
- superficie forgiata, laminata o fusa;
- tendenza all'incrudimento;
- abrasività;
- tendenza a formare un bordo consolidato.
Fase 3: Individuare l'avanzamento e la profondità di taglio
Ogni rompichip ha un campo di azione.
I grafici di selezione dei produttori solitamente riportano:
- avanzamento per giro,
fn, su un asse; - profondità di taglio,
ap, sull'altro asse.
Le condizioni di taglio devono rientrare nell'intervallo raccomandato per il controllo dei trucioli.
Un rompitruciolo progettato per la tornitura media potrebbe non riuscire a rompere i trucioli a un avanzamento molto basso, poiché il truciolo è troppo sottile per entrare correttamente in contatto con il rompitruciolo. La stessa geometria potrebbe sovraccaricare il tagliente se l'avanzamento e la profondità di taglio superano di gran lunga l'intervallo raccomandato.
Fase 4: Valutare la stabilità di taglio
Verificare se l'operazione comprenda:
- superfici discontinue;
- scanalature o fori trasversali;
- pelle fusa o forgiata;
- fissaggio instabile del pezzo;
- sporgenza dell'utensile estesa;
- componenti sottili;
- potenza della macchina insufficiente;
- vibrazione;
- variazione della profondità di taglio.
Le condizioni instabili richiedono generalmente:
- una preparazione più accurata dei bordi;
- una forma dell'inserto più sicura;
- una qualità di carburo più resistente;
- dati di taglio moderati.
Fase 5: Verifica del raggio del naso e dell'angolo di entrata
Il raggio del naso e l'angolo di entrata dell'utensile variano:
- spessore del chip non deformato;
- larghezza del chip;
- direzione del flusso del chip;
- forze di taglio radiali e assiali;
- tendenza alle vibrazioni.
Un rompitruciolo che funziona bene con un determinato angolo di montaggio può comportarsi in modo diverso quando lo stesso inserto viene montato su un altro portainserti.
Non valutare il rompitruciolo separatamente dall'insieme completo dell'utensile.
Fase 6: Verifica delle condizioni del liquido di raffreddamento
Verifica:
- lavorazione a secco o a umido;
- liquido di raffreddamento in eccesso;
- direzione del liquido di raffreddamento;
- refrigerante a flusso diretto attraverso l'utensile;
- liquido di raffreddamento ad alta pressione;
- alimentazione intermittente del liquido di raffreddamento.
Il refrigerante ad alta pressione può migliorare il distacco e l'evacuazione dei trucioli, in particolare nella lavorazione dell'acciaio inossidabile, del titanio e delle leghe resistenti al calore. Tuttavia, la pressione corretta, la direzione dell'ugello e il sistema di utensili dipendono dall'applicazione specifica.
Fase 7: Eseguire un test controllato
Durante il taglio di prova, registrare:
- forma del chip;
- suono di taglio;
- carico sul mandrino;
- finitura superficiale;
- usura degli utensili;
- inserire la temperatura o lo scolorimento;
- orientamento del chip;
- se i chip entrano in contatto con il componente;
- se le prestazioni cambiano con l'usura dell'inserto.
Modifica una sola variabile principale alla volta. Altrimenti, diventa difficile stabilire quale modifica abbia migliorato o compromesso il processo.
Rompitrucioli di finitura, sgrossatura e media lavorazione
La maggior parte delle geometrie di tornitura può essere classificata in tre grandi gruppi di applicazione.
| Caratteristica | Geometria di finitura | Geometria media | Geometria di sgrossatura |
| Alimentazione tipica | Basso | Medio | Alto |
| Profondità di taglio tipica | Piccolo | Di media e ampia portata | Grande |
| Tendenza al rake | Più positivo | Moderatamente positivo o equilibrato | Da neutro a leggermente positivo |
| All'avanguardia | Sharp | Equilibrato | Rinforzato |
| Lima per bordi | Piccolo | Medio | Più grandi o più protettivi |
| Forze di taglio | Più basso | Moderato | Più alto |
| Potenziale di finitura superficiale | Alto | Buono | Priorità secondaria |
| Funzionalità di taglio interrotto | Limitato | Moderato | Più alto |
| Uso ottimale | Finiture leggere e parti sottili | Produzione per uso generico | Asportazione massiccia di materiale |
Sandvik descrive le geometrie di finitura come soluzioni dai bordi affilati, pensate per avanzamenti ridotti e profondità di taglio contenute; le geometrie medie come l’opzione versatile; e le geometrie di sgrossatura come soluzioni più robuste, progettate per avanzamenti più elevati e tagli più pesanti.
Finitura dei rompichip
Un rompitruciolo di finitura è progettato per funzionare con trucioli sottili.
Tra le caratteristiche tipiche figurano:
- elementi di controllo del truciolo di dimensioni ridotte in prossimità del tagliente;
- angolo di inclinazione positivo;
- tagliente affilato;
- piccola pietra per affilare i bordi;
- basse forze di taglio.
Viene comunemente scelto per:
- piccole profondità di taglio;
- alimentazione ridotta;
- parti a pareti sottili;
- configurazioni a bassa rigidità;
- finitura di precisione;
- applicazioni che richiedono una buona qualità superficiale.
Una geometria di finitura non dovrebbe normalmente essere utilizzata per sgrossature pesanti o tagli interrotti particolarmente intensi. Il suo bordo affilato potrebbe scheggiarsi o fratturarsi sotto carichi che non è stato progettato per sopportare.
Rompichip medi
Un rompitruciolo di medie dimensioni offre la gamma più ampia per impieghi generici.
Spesso è la prima geometria da verificare quando:
- il funzionamento è stabile;
- l'avanzamento e la profondità di taglio sono moderati;
- sia il controllo del chip che la resistenza dei bordi sono importanti;
- la parte prevede più di una profondità di taglio;
- Un unico inserto deve eseguire la semilavorazione e la tornitura generale.
Una geometria media non è automaticamente la scelta migliore per ogni lavorazione. Se utilizzata al di sotto dell’avanzamento minimo o della profondità di taglio minima, può comunque produrre trucioli lunghi.
Rompitrucioli per sgrossatura
Un rompitruciolo per sgrossatura è progettato per:
- grandi profondità di taglio;
- velocità di avanzamento più elevate;
- asportazione massiccia di materiale;
- superfici forgiate o fuse;
- taglio interrotto;
- carichi elevati e all’avanguardia.
Di norma, combina una superficie del chip più ampia con un bordo rinforzato, una superficie di appoggio più larga o una levigatura più pesante.
L'utilizzo di una geometria di sgrossatura per una passata di finitura estremamente leggera può causare:
- sfregamento anziché taglio netto;
- maggiori forze di taglio;
- finitura superficiale scadente;
- calore eccessivo;
- controllo inadeguato del truciolo, poiché il truciolo è troppo sottile per innestarsi nella scanalatura.
Quando può essere preferibile utilizzare una testa piana o un rompitruciolo debole
Non è sempre necessario utilizzare un rompitruciolo robusto.
Materiali che si sbriciolano naturalmente
La ghisa grigia e alcune leghe di rame a lavorabilità elevata producono naturalmente trucioli corti. In queste applicazioni, la rottura dei trucioli può risultare meno importante rispetto a:
- resistenza dei bordi;
- resistenza all'abrasione;
- numero di spigoli di taglio utilizzabili;
- costo per spigolo.
Potrebbe quindi essere opportuno utilizzare un inserto a superficie piana o leggermente sagomato.
Taglio pesante a intermittenza
Scanalature profonde, fori trasversali, incrostazioni e superfici irregolari sottopongono il tagliente a urti.
Una scanalatura complessa e profonda può ridurre la quantità di materiale a sostegno del tagliente. Una geometria a punta piatta più robusta o rinforzata può ridurre il rischio di frattura del tagliente.
Applicazioni con forza di taglio molto bassa
Durante la lavorazione:
- pareti sottili;
- componenti di piccolo diametro;
- lineamenti delicati;
- configurazioni instabili;
- materiali non ferrosi;
Si potrebbe preferire una geometria nitida e aperta, con un contenimento dei trucioli relativamente debole, per ridurre al minimo la deflessione del pezzo e le vibrazioni.
Operazioni in cui la finitura superficiale è fondamentale
Un truciolo che si arriccia in modo eccessivo verso il pezzo può graffiare la superficie appena lavorata.
Una geometria meno restrittiva, un orientamento migliore del truciolo o una regolazione del flusso del refrigerante possono garantire una finitura più pulita, anche se il truciolo risulta leggermente più lungo.
L'assenza di un rompichip aggressivo non costituisce necessariamente un punto debole del progetto. Potrebbe infatti rappresentare la scelta ingegneristica più appropriata per una determinata operazione.
[Collegamento interno: Inserti con inclinazione positiva o negativa]
In che modo le condizioni di taglio influenzano le prestazioni del rompitruciolo
Un rompitruciolo non può essere valutato separatamente dai dati di taglio.
Velocità di alimentazione
L'avanzamento è uno dei fattori che incidono maggiormente sullo spessore del truciolo.
Valore troppo basso:
- il chip è sottile;
- il chip potrebbe scivolare lungo la scanalatura senza arricciarsi a sufficienza;
- potrebbero verificarsi sfregamenti e la formazione di bordi ispessiti;
- potrebbero formarsi patatine lunghe e filanti.
Valore troppo alto:
- aumenti di carico all’avanguardia;
- i chip potrebbero diventare eccessivamente brevi o violenti;
- l'inserto potrebbe scheggiarsi;
- La potenza e la stabilità della macchina potrebbero diventare fattori limitanti.
Profondità di taglio
La profondità di taglio determina in che misura vengono coinvolte la geometria del tagliente e quella del rompitruciolo.
Profondità di taglio troppo ridotta:
- il chip si forma principalmente attorno al raggio del naso;
- il chip potrebbe non raggiungere il punto di rottura previsto;
- il controllo del chip diventa instabile.
Profondità di taglio eccessiva:
- il pezzo potrebbe superare la capacità del frantumatore;
- aumenta il carico sul bordo;
- l'evacuazione dei trucioli potrebbe risultare ostacolata;
- il taglio potrebbe interessare una porzione del bordo non supportata.
Velocità di taglio
La velocità di taglio influisce su:
- temperatura;
- bordo rinforzato;
- flusso di materiali;
- usura degli utensili;
- duttilità del chip.
L'effetto dipende dal materiale.
In alcuni materiali duttili, aumentare la velocità può ridurre la formazione del bordo di accumulo, ma può rendere più difficile la rottura del truciolo caldo. In altre applicazioni, una velocità troppo bassa favorisce l’adesione e la formazione di trucioli instabili.
La velocità dovrebbe quindi essere regolata entro l'intervallo raccomandato dal produttore della graniglia, anziché essere utilizzata come prima correzione universale per ogni problema legato alla graniglia.
Liquido di raffreddamento
Il liquido di raffreddamento può influire su:
- orientamento del chip;
- attrito sulla superficie del rastrello;
- temperatura del chip;
- bordo rinforzato;
- evacuazione dei trucioli;
- shock termico.
L'uso di un fluido di raffreddamento ad alta pressione e direzionato con precisione è particolarmente utile quando è difficile evacuare trucioli lunghi. Non dovrebbe essere utilizzato per compensare un rompitruciolo che si trova completamente al di fuori dell'intervallo raccomandato di avanzamento e profondità di taglio.
Angolo di entrata
L'angolo di entrata modifica lo spessore e la larghezza del truciolo.
Un angolo di entrata più piccolo produce generalmente un truciolo più sottile e più largo a parità di avanzamento, mentre un angolo di entrata più grande produce un truciolo più spesso e più stretto. Ciò può far rientrare o uscire l’operazione dal raggio d’azione effettivo di un rompitruciolo.
Scelta del rompitruciolo in base al materiale del pezzo
ISO P: Acciaio
L'acciaio è spesso il gruppo di materiali più prevedibile per la scelta dei rompitrucioli, ma il suo comportamento varia in modo significativo a seconda del tenore di carbonio, delle leghe e della durezza.
Acciaio a basse emissioni di carbonio
L'acciaio a basso tenore di carbonio è duttile e spesso produce trucioli lunghi e accumuli sul tagliente.
Tra le caratteristiche geometriche utili figurano:
- rake positivo;
- azione di taglio precisa;
- curvatura affidabile del chip a velocità di avanzamento da bassa a media;
- rivestimento antiaderente o trattamento superficiale.
Se la profondità di taglio è estremamente ridotta rispetto al raggio della punta, il truciolo potrebbe non entrare completamente in contatto con il rompitruciolo.
Acciai a medio tenore di carbonio e acciai legati
Questi materiali offrono solitamente un ampio intervallo di funzionamento per i rompitrucioli di medie dimensioni.
Selezionare la geometria in base a:
- finitura o sgrossatura;
- taglio continuo o intermittente;
- superficie forgiata o lavorata;
- avanzamento effettivo e profondità di taglio.
Acciaio altamente legato o più duro
L'aumento della temperatura e delle forze di taglio può restringere l'intervallo pratico di controllo dei trucioli.
Potrebbe essere necessario ricorrere a un tipo di acciaio con un tagliente più resistente e una maggiore resistenza al calore, anche quando la forma del rompitruciolo sembra adeguata.
ISO M: Acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile austenitico è una delle cause più comuni della formazione di trucioli lunghi e difficili da asportare.
Inoltre, tende a:
- incrudimento;
- bordo rinforzato;
- generano un elevato calore;
- provocare usura a intaglio;
- generano trucioli resistenti che urtano l'utensile o il pezzo in lavorazione.
Tra le caratteristiche iniziali consigliate figurano:
- rake positivo;
- tagliente affilato;
- rompitruciolo specifico per il materiale;
- profondità di taglio costante;
- alimentazione adeguata per azionare il frantoio;
- recupero accurato del refrigerante.
Evitare di eseguire ripetute passate su una superficie incrudita con una profondità di taglio eccessivamente ridotta.
L'acciaio inossidabile duplex produce trucioli più resistenti e più duri e genera forze di taglio più elevate rispetto a molti tipi di acciaio austenitico. La resistenza dei bordi e la stabilità del processo assumono quindi maggiore importanza.
ISO K: Ghisa
La ghisa grigia produce solitamente trucioli corti che si spezzano da soli. Il controllo dei trucioli risulta quindi spesso meno problematico rispetto all’abrasione, alla formazione di polvere e all’usura dei bordi.
È possibile scegliere una geometria robusta o a sommità piatta nei seguenti casi:
- il taglio è stabile;
- il materiale si frammenta naturalmente;
- È richiesta la massima resistenza del tagliente.
La ghisa sferoidale e la ghisa a grafite compatta non si comportano esattamente come la ghisa grigia. Possono generare trucioli più lunghi, forze maggiori e un maggiore sviluppo di calore; pertanto, è necessario scegliere una geometria e una qualità specifiche.
ISO N: Alluminio e materiali non ferrosi
L'alluminio richiede basse forze di taglio e un'elevata resistenza all'adesione del materiale.
Tra le caratteristiche geometriche tipiche figurano:
- rake estremamente positivo;
- tagliente molto affilato;
- superficie superiore lucida;
- ampio spazio per i chip;
- affilatura minima dei bordi;
- carburo non rivestito, carburo con rivestimento DLC o PCD, a seconda dell'applicazione.
L'alluminio puro e morbido può produrre trucioli molto lunghi e adesivi. Le leghe di alluminio fuso consentono in genere un controllo più agevole dei trucioli, sebbene l'alluminio ad alto contenuto di silicio sia altamente abrasivo e possa giustificare l'uso di utensili in PCD.
L'ottone e alcune leghe di bronzo producono trucioli più corti e potrebbero richiedere una rottura dei trucioli meno aggressiva.
Le geometrie di Iscar specifiche per l’alluminio, ad esempio, presentano un angolo di spoglia positivo elevato, una superficie di spoglia rettificata e lucidata e un tagliente affilato per ridurre l’adesione e le forze di taglio.
[Collegamento interno: Inserti CCGT per alluminio]
[Collegamento interno: Inserti DCGT per la finitura dell'alluminio]
ISO S: Titanio e superleghe resistenti al calore
Il titanio, le superleghe a base di nichel e le leghe a base di cobalto mantengono una resistenza significativa alle alte temperature.
Tra le sfide più comuni figurano:
- calore di taglio concentrato;
- usura delle tacche;
- bordo rinforzato;
- elevate forze dinamiche di taglio;
- trucioli lunghi o segmentati, difficili da controllare;
- guasto improvviso del bordo.
Le caratteristiche di avviamento adeguate spesso includono:
- geometria di taglio positiva;
- bordo affilato ma adeguatamente rinforzato;
- substrato in carburo resistente;
- PVD rivestimento, ove opportuno;
- velocità di taglio controllata;
- liquido di raffreddamento ad alta pressione;
- coinvolgimento costante.
Per questi materiali, il rompitruciolo non deve essere scelto indipendentemente dalla preparazione dei taglienti, dalla qualità dell’inserto e dalla strategia di lubrificazione.
ISO H: Materiali temprati
Gli acciai temprati vengono solitamente sottoposti a tornitura di finitura con CBN, ceramica o utensili specializzati inserti in carburo.
Il controllo dei trucioli può risultare relativamente semplice, poiché il materiale produce spesso trucioli corti o segmentati. Tra le questioni più rilevanti potrebbero figurare:
- resistenza all’avanguardia;
- usura laterale;
- usura da cratere;
- stabilità termica;
- coerenza dimensionale;
- integrità della superficie.
Alcuni inserti CBN utilizzano dispositivi di rottura trucioli realizzati al laser o stampati per migliorare la direzione dei trucioli e ridurre le forze di taglio durante la finitura leggera. La geometria deve essere progettata specificatamente per il materiale fragile dell'utensile da taglio.
[Collegamento interno: Perché utilizzare inserti in CBN massiccio per la tornitura di materiali duri?]
Risoluzione dei problemi relativi a un controllo inadeguato del chip
Prima di sostituire l'inserto, verificare che le condizioni di taglio attuali rientrino nei parametri indicati nella tabella dei rompitrucioli fornita dal produttore.
| Sintomo | Possibili cause | Azioni correttive |
| Trucioli lunghi e continui | Avanzamento troppo basso; profondità di taglio troppo ridotta; fresa troppo aperta; rompitruciolo non innestato | Aumentare l'avanzamento entro i limiti raccomandati; aumentare la profondità di taglio, se possibile; scegliere una geometria che garantisca un migliore controllo dei trucioli a basso avanzamento |
| Formazione di nidi di uccelli attorno all'attrezzo | Orientamento dei trucioli non corretto; trucioli lunghi e duttili; direzione del refrigerante inadeguata | Migliorare la direzione di asportazione del truciolo; utilizzare un sistema di raffreddamento attraverso l’utensile o ad alta pressione; modificare la geometria del rompitruciolo; verificare l’angolo di entrata del portautensile |
| Trucioli duri estremamente corti | Alimentazione troppo elevata; resistenza alla scheggiatura troppo forte; geometria troppo aggressiva | Ridurre l'avanzamento; scegliere una geometria più aperta o positiva; verificare la presenza di danni al tagliente |
| I frammenti graffiano la superficie rifinita | I trucioli si arricciano verso il componente; scarso drenaggio; il liquido di raffreddamento spinge i trucioli in modo errato | Modificare l'orientamento del truciolo; riposizionare il refrigerante; selezionare una geometria meno restrittiva; modificare l'avvicinamento dell'utensile |
| Inserire le schede sul bordo di taglio | Geometria troppo affilata; taglio irregolare; avanzamento o profondità eccessivi; configurazione instabile | Scegliere una geometria più robusta e un materiale più resistente; ridurre il carico; accorciare lo sbalzo; migliorare il serraggio del pezzo |
| Bordo rinforzato | Velocità troppo bassa; geometria troppo smussata; rivestimento inadeguato; lubrificazione insufficiente | Utilizzare una geometria positiva più affilata; regolare la velocità entro i limiti raccomandati; migliorare il refrigerante o la lubrificazione; utilizzare un tipo di materiale antiadesivo |
| Finitura superficiale scadente con bordo intatto | Geometria di sgrossatura utilizzata in taglio leggero; sfregamento; ritaglio dei trucioli; vibrazioni | Utilizzare una geometria di finitura; garantire un avanzamento minimo; migliorare l'evacuazione dei trucioli; verificare il raggio di punta e la rigidità |
| Il controllo del truciolo peggiora con l'usura dell'inserto | L'usura da cratere altera la geometria dell'angolo di inclinazione; il bordo si arrotonda; il rivestimento si sta deteriorando | Regolare l'avanzamento in anticipo; verificare l'inclinazione e la velocità; controllare l'erogazione del refrigerante |
| I frammenti colpiscono e danneggiano il bordo | L'orientamento della truciola non è corretto; il rompitruciolo è troppo restrittivo; si verifica una forte rottura al contatto con il pezzo | Sostituire il rompichip; regolare l'angolo del portautensile o il flusso del refrigerante; ridurre l'arricciamento eccessivo |
| La forma del chip varia a seconda della parte | Profondità di taglio variabile; variazione dell'angolo di entrata; elementi interrotti; variazioni del materiale | Utilizzare una geometria con un raggio d'azione più ampio; stabilizzare la profondità di taglio; programmare passate separate ove necessario |
| Elevate forze di taglio o carico sul mandrino | Geometria troppo smussata; superficie di appoggio o affilatura troppo ampia; avanzamento o profondità eccessivi | Scegliere una geometria più positiva; ridurre i parametri di taglio; verificare l'altezza del centro e l'allineamento del portautensile |
| Dopo la sostituzione degli inserti si verificano delle vibrazioni | La nuova geometria genera forze maggiori; raggio del muso troppo ampio; bordo o configurazione non supportati | Utilizzare una geometria che richieda una forza minore; ridurre lo sbalzo; migliorare il serraggio; verificare il raggio della punta e la direzione di taglio |
Procedura consigliata per la risoluzione dei problemi
Se i chip non si rompono correttamente, controllare le variabili nel seguente ordine:
- Verificare la denominazione completa dell'inserto e del rompitruciolo.
- Verificare che l'avanzamento e la profondità di taglio rientrino nei limiti indicati nel catalogo.
- Verificare il materiale e la durezza del pezzo.
- Controllare che il bordo tagliente non presenti segni di usura o accumuli di materiale.
- Verificare l'orientamento del supporto, l'altezza centrale e l'angolo di inserimento.
- Controllare la pressione e la direzione del liquido di raffreddamento.
- Verificare la stabilità della macchina e del sistema di serraggio del pezzo.
- Modificare la geometria del rompichip solo dopo aver compreso le condizioni sopra indicate.
- Modificare il grado dell'inserto se l'usura, il calore o la tenacità dei bordi rappresentano il vero limite.
- Documentare i parametri che hanno dato buoni risultati in vista della produzione futura.
Anche gli inserti per fresatura utilizzano i rompitrucioli?
Sì, anche se i produttori di fresatrici utilizzano spesso il termine più generico inserire la geometria anziché considerare il rompichip come un elemento a sé stante.
Durante la tornitura, il tagliente può rimanere costantemente a contatto con il pezzo, pertanto il controllo della formazione continua di trucioli rappresenta una priorità fondamentale.
Nella fresatura:
- il taglio viene interrotto;
- lo spessore del chip varia man mano che il dente entra ed esce;
- i trucioli spesso si separano naturalmente non appena il tagliente si stacca dal pezzo;
- L'evacuazione dei trucioli, la forza di taglio e la resistenza del tagliente possono essere più importanti rispetto alla rottura di un truciolo continuo.
La geometria della parte superiore di un inserto di fresatura continua a influire su:
- angolo di inclinazione effettivo;
- forza di taglio;
- flusso dei chip;
- resistenza al bordo di accumulo;
- resistenza dei bordi;
- finitura superficiale.
Le geometrie di fresatura vengono comunemente suddivise in categorie quali:
- geometria in alluminio o metalli non ferrosi;
- geometria di taglio leggero;
- geometria di uso generale;
- geometria per impieghi gravosi.
Quando si sceglie un inserto di fresatura geometria, utilizzo:
- alimentazione per dente,
fz; - profondità di taglio assiale,
ap; - larghezza radiale di taglio,
ae; - angolo di entrata della fresa;
- diametro della lama;
- numero di denti ingranati;
- stabilità della macchina.
Non applicare direttamente una tabella dei rompitrucioli per tornitura a un inserto di fresatura.
[Collegamento interno: Come scegliere gli inserti da fresatura giusti]
[Collegamento interno: Inserti per fresatura in base all'applicazione]
Informazioni necessarie per scegliere il rompichip corretto
Quando chiedete a un fornitore di consigliarvi un inserto, non limitatevi a fornire solo il codice ISO di base.
Invia:
- indicare la denominazione completa dell'inserto attuale;
- inserire il nome del produttore, se noto;
- designazione del portautensili;
- operazione esterna, interna, di fresatura frontale, di profilatura o di scanalatura;
- materiale del pezzo e tipo esatto;
- durezza del pezzo;
- profondità di taglio;
- alimentazione per giro;
- velocità di taglio;
- taglio continuo o intermittente;
- refrigerante a secco, a flusso o ad alta pressione;
- forma attuale del chip;
- modalità di usura o guasto attuale;
- finitura superficiale richiesta;
- foto dell'inserto, del portainserto, del pezzo in lavorazione e dei trucioli;
- quantità richiesta.
Una foto dei chip è spesso più utile di un'affermazione del tipo “l'inserto non funziona”.”
Domande frequenti
Il rompichip è solo una scanalatura sull'inserto?
No. Nella progettazione pratica degli inserti, il rompitruciolo fa parte di una geometria completa del tagliente che comprende la faccia di taglio, la superficie di appoggio, lo smusso e la preparazione del tagliente.
Tutti gli inserti in carburo sono dotati di rompitruciolo?
No. Alcuni inserti presentano facce di taglio piatte o caratteristiche di formazione del truciolo molto limitate. Questi possono essere adatti a materiali che producono trucioli naturalmente corti, a tagli interrotti pesanti o ad applicazioni in cui la resistenza del tagliente è prioritaria.
I codici dei rompichip sono standardizzati?
No. La parte ISO della denominazione dell’inserto standardizza caratteristiche quali forma, gioco, tolleranza, dimensioni e raggio di punta. I suffissi relativi ai rompitrucioli e i nomi delle geometrie sono generalmente specifici del produttore.
Quale rompichip è consigliabile utilizzare per la finitura?
Utilizzare una geometria di finitura progettata per il materiale effettivo del pezzo e per l'avanzamento e la profondità di taglio previsti. Normalmente presenta un tagliente più affilato e forze di taglio inferiori rispetto a una geometria di sgrossatura.
Qual è il rompichip più adatto alla tornitura generica?
Una geometria di tipo medio o per uso generico è solitamente la prima scelta per operazioni di tornitura stabili e con carico medio. La gamma indicata a catalogo deve comunque corrispondere all’avanzamento e alla profondità di taglio effettivi.
Perché il mio inserto produce trucioli lunghi e filamentosi?
Tra le cause più comuni figurano un avanzamento inferiore al range minimo del rompitruciolo, una profondità di taglio troppo ridotta, una geometria eccessivamente aperta, un angolo di entrata errato o una direzione del refrigerante non adeguata.
Aumentare l'avanzamento può migliorare la frantumazione dei trucioli?
Sì. Un avanzamento maggiore produce un truciolo più spesso che potrebbe interagire in modo più efficace con il rompitruciolo. L'avanzamento deve rimanere entro i limiti previsti dall'inserto, dalla qualità, dalla macchina e dal componente.
I chip molto corti sono sempre migliori?
No. Trucioli estremamente corti o frammentati possono indicare un eccessivo contenimento dei trucioli e un elevato carico sul tagliente.
È possibile utilizzare diversi rompitrucioli con la stessa forma di inserto?
Sì. CNMG, WNMG, CCMT, la serie DCMT e altre famiglie di inserti sono disponibili con diversi rompitrucioli per vari materiali e campi di lavorazione.
Il rompichip influisce sulla finitura superficiale?
Sì. Influisce sulla forza di taglio, sulla direzione del truciolo, sull’affilatura del tagliente e sul fatto che il truciolo entri o meno in contatto con la superficie lavorata. Tuttavia, anche il raggio di punta, l’avanzamento, l’eccentricità, le vibrazioni e l’usura dell’inserto influiscono sulla finitura superficiale.
È meglio cambiare prima il rompichip o il tipo di inserto?
Sostituire il rompitruciolo quando il problema principale riguarda la formazione dei trucioli, la forza di taglio o la gamma geometrica. Sostituire la qualità quando il problema principale riguarda la resistenza all’usura, la resistenza al calore o la tenacità. In molti casi, entrambi devono essere selezionati come combinazione coordinata.
Gli inserti da fresatura necessitano di rompitrucioli?
Gli inserti per fresatura utilizzano geometrie di punta che svolgono molte delle stesse funzioni. Tuttavia, devono essere selezionati consultando tabelle specifiche per la fresatura, tenendo conto dell’avanzamento per dente, della profondità assiale e dell’impegno radiale.
Lista di controllo per la selezione finale
Prima di ordinare un inserto, verificare quanto segue:
- la geometria è studiata in funzione del materiale del pezzo;
- la geometria è adatta alla finitura, al taglio medio o alla sgrossatura;
- l'avanzamento e la profondità di taglio rientrano nella sua mappa di controllo dei trucioli;
- la preparazione del bordo è sufficientemente resistente per il taglio;
- il grado dell'inserto soddisfa i requisiti di resistenza al calore, all'usura e di stabilità;
- l'angolo del portautensile e il raggio della punta favoriscono la forma desiderata del truciolo;
- il liquido di raffreddamento possa raggiungere la zona di taglio;
- Il suffisso dell'inserto è stato verificato nel catalogo corretto del produttore.
L'obiettivo non è quello di realizzare il chip più piccolo possibile.
L'obiettivo è raggiungere un equilibrio stabile tra:
- formazione controllata di chip;
- forze di taglio gestibili;
- adeguata resistenza al taglio;
- durata utile accettabile dello strumento;
- qualità superficiale affidabile;
- evacuazione sicura dei trucioli.
Hai bisogno di aiuto per scegliere un rompitruciolo adatto a un'operazione di tornitura già in corso? Inviaci il codice completo dell'inserto, il modello del portautensile, il materiale del pezzo, i parametri di taglio e una foto dei trucioli per una valutazione della compatibilità e della geometria.
