Principio di selezione dell'angolo dell'utensile da taglio del tornio

Quando si taglia il metallo, l'utensile taglia il pezzo e l'angolo dell'utensile è un parametro importante utilizzato per determinare la geometria della parte tagliente dell'utensile.

1. La composizione della parte tagliente dell'utensile di tornitura

La parte tagliente di un utensile di tornitura, comunemente utilizzata nei processi di lavorazione come le operazioni di tornio, è generalmente costituita da diversi componenti chiave:

●Materiale utensile: il materiale utilizzato per la parte tagliente può variare a seconda dell'applicazione.Acciaio rapido (HSS), carburo, ceramica e nitruro di boro cubico (CBN) sono materiali comuni.Ogni materiale ha le sue proprietà che lo rendono adatto a compiti di taglio specifici.

●Inserto: in molti utensili di tornitura moderni, il tagliente non è direttamente parte del corpo dell'utensile ma è invece un inserto separato che può essere sostituito quando diventa smussato o danneggiato.Gli inserti sono generalmente realizzati in metallo duro o altri materiali duri e sono disponibili in varie forme e dimensioni per adattarsi a diverse operazioni di taglio.

●Geometria del tagliente: la geometria del tagliente, compresi forma, angolo e scarico, è fondamentale per ottenere l'azione di taglio e la finitura superficiale desiderate.Le forme comuni dei taglienti includono quadrata, rotonda, a diamante e triangolare, ciascuna adatta a diversi tipi di taglio.

● Fronte di spoglia La superficie su cui scorrono i trucioli sull'utensile.

● Fianco principale La superficie dell'utensile che si oppone e interagisce con la superficie lavorata del pezzo è chiamata fianco principale.

● Fianco secondario La superficie dell'utensile che si oppone e interagisce con la superficie lavorata del pezzo è chiamata fianco secondario.

● Tagliente principale L'intersezione della superficie di spoglia dell'utensile con la superficie del fianco principale viene chiamata tagliente principale.

● Tagliente minore L'intersezione tra la superficie di spoglia e il fianco minore dell'utensile è chiamata tagliente minore.

● Punta dell'utensile L'intersezione del tagliente principale e del tagliente secondario è chiamata punta dell'utensile.La punta dell'utensile è in realtà una piccola curva o linea retta, chiamata punta di arrotondamento e punta di smussatura.

2. Piano ausiliario per la misurazione dell'angolo di taglio dell'utensile di tornitura

Piano di riferimento: il piano di riferimento funge da linea di base per misurare gli angoli di taglio.Tipicamente è una superficie piana perpendicolare all'asse del mandrino del tornio o del centro di lavoro.

Impostazione utensile: l'utensile da taglio è posizionato sul piano di riferimento, con la punta dell'utensile che tocca la superficie.Ciò garantisce che l'utensile sia allineato perpendicolarmente all'asse del mandrino e fornisce un punto di partenza coerente per le misurazioni degli angoli.

Misurazione dell'angolo: è possibile utilizzare vari strumenti per misurare l'angolo di taglio rispetto al piano di riferimento.Questi possono includere misuratori angolari, goniometri o strumenti specializzati di misurazione dell'angolo.

Allineamento del tagliente: il tagliente dell'utensile è allineato con il piano di riferimento durante la misurazione.Ciò consente una determinazione accurata dell'angolo di spoglia, dell'angolo di spoglia e di altri angoli del tagliente.

Regolazione: se necessario, è possibile apportare modifiche alla posizione o all'orientamento dell'utensile per ottenere gli angoli di taglio desiderati.Ciò può comportare la modifica degli inserti dell'utensile, la regolazione dei portautensili o il riposizionamento dell'utensile rispetto al pezzo.

Per determinare e misurare l'angolo geometrico dell'utensile di tornitura è necessario selezionare tre piani ausiliari come riferimento.Questi tre piani ausiliari sono il piano di taglio, il piano base e il piano ortogonale.

● Piano di taglio - Un piano tagliato in un punto selezionato sul tagliente principale e perpendicolare al piano inferiore del gambo.

● Piano base - Il piano che passa attraverso un punto selezionato del tagliente principale e parallelo alla parte inferiore del gambo.

● Piano ortogonale: un piano perpendicolare al piano di taglio e perpendicolare al piano di base.

Si può vedere che questi tre piani di coordinate sono perpendicolari tra loro, formando un sistema di coordinate rettangolari spaziali.

3. Principali angoli geometrici e scelta degli utensili di tornitura

● Principio di selezione dell'angolo frontale (γ0 )

La dimensione dell'angolo di spoglia risolve principalmente la contraddizione tra la fermezza e l'affilatura della testa di taglio.Pertanto, l'angolo di spoglia deve essere selezionato innanzitutto in base alla durezza del materiale da lavorare.La durezza del materiale lavorato è elevata e l'angolo di spoglia assume un valore piccolo e viceversa.In secondo luogo, la dimensione dell'angolo di spoglia deve essere considerata in base alle proprietà di lavorazione.L'angolo di spoglia dovrebbe assumere un valore piccolo durante la lavorazione di sgrossatura e un valore elevato durante la finitura.L'angolo di spoglia è generalmente selezionato tra -5° e 25°.

Di solito, l'angolo di spoglia (γ0) non è preimpostato durante la realizzazione dell'utensile di tornitura, ma si ottiene affilando la scanalatura del truciolo sull'utensile di tornitura.La scanalatura per trucioli è anche chiamata rompitruciolo.La sua funzione è ottima per rompere i trucioli senza impigliarli;controllare la direzione del deflusso dei trucioli e mantenere la precisione della superficie lavorata;ridurre la resistenza al taglio e prolungare la durata dell'utensile.

● Principio di selezione dell'angolo di spoglia (α0 )

Consideriamo innanzitutto le proprietà di lavorazione.Durante la finitura, l'angolo di spoglia assume un valore elevato, mentre durante la sgrossatura l'angolo di spoglia assume un valore piccolo.In secondo luogo, considerare la durezza del materiale lavorato.Se la durezza del materiale lavorato è elevata, l'angolo di scarico principale dovrebbe assumere un valore basso per migliorare la fermezza della testa di taglio;in caso contrario, l'angolo di scarico dovrebbe assumere un valore piccolo.L'angolo di spoglia non può essere zero o negativo ed è generalmente selezionato tra 6° e 12°.

● Principio di selezione dell'angolo di declinazione principale (Kr)

Innanzitutto, consideriamo la rigidità del sistema del processo di tornitura composto da torni, attrezzature e utensili.Se la rigidità del sistema è buona, l'angolo di attacco dovrebbe essere considerato un valore piccolo, il che è vantaggioso per migliorare la durata dell'utensile di tornitura, migliorare le condizioni di dissipazione del calore e la rugosità superficiale.In secondo luogo, è necessario considerare la geometria del pezzo.Durante la lavorazione a fasi, l'angolo di declinazione principale dovrebbe essere di 90° e l'angolo di declinazione principale dovrebbe essere di 60° per i pezzi tagliati al centro.L'angolo di declinazione principale è generalmente compreso tra 30° e 90°, mentre i più comunemente usati sono 45°, 75° e 90°.

● Principio di selezione della declinazione secondaria (Kr' )

Innanzitutto considerare la rigidità sufficiente dell'utensile di tornitura, del pezzo e della morsa per ridurre l'angolo di declinazione secondaria;in caso contrario, dovrebbe essere preso un valore maggiore;in secondo luogo, considerando le proprietà di lavorazione, l'angolo di declinazione secondaria può essere compreso tra 10° e 15° durante la finitura e tra 10° e 15° durante la sgrossatura., l'angolo di declinazione secondaria può essere di circa 5°.

● Principio di selezione dell'angolo di inclinazione del bordo (λS)

Dipende principalmente dalle proprietà di lavorazione.Durante la lavorazione di sgrossatura, il pezzo ha un forte impatto sull'utensile di tornitura e λS ≤ 0°.Durante la finitura, la forza d'impatto del pezzo sull'utensile di tornitura è piccola e λS ≥ 0°;solitamente λS = 0°.L'angolo di inclinazione della lama è generalmente selezionato tra -10° e 5°.

Materiale del pezzo: materiali diversi richiedono angoli diversi dell'utensile da taglio.Ad esempio, materiali più morbidi come l'alluminio potrebbero richiedere angoli di taglio più acuti, mentre materiali più duri come l'acciaio potrebbero richiedere angoli più ottusi.