Gli utensili

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Gli utensili
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Caratteristiche dei materiali per utensili

• Durezza a caldo per resistere alle alte
  temperature raggiunte a causa di
• Deformazione del truciolo
• Attrito truciolo/utensile
• Attrito pezzo/utensile
• Resistenza allusura a causa dello strisciamento
  pezzo/utensile

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Caratteristiche dei materiali per utensili

• Resilienza o tenacità perché un materiale
  fragile comporterebbe la rottura dellutensile in
  caso di urto specie nelle operazioni con taglio
  interrotto
• Proprietà termiche il calore che si sviluppa
  nellarea di contatto deve potersi facilmente
  disperdere per evitare il surriscaldamento

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Caratteristiche dei materiali per utensili

• Proprietà chimiche occorre di fatto evitare, a
  causa delle alte temperature, fenomeni di
• Ossidazione
• Fusione e saldatura truciolo/utensile
• Basso coefficiente di attrito per ridurre il
  surriscaldamento
• Uso di liquidi refrigeranti

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Scelta dei materiali per utensili

• Parametri tecnici in funzione di
• Materiale in lavorazione
• Tipo di lavorazione da effettuare
• Parametri economici in funzione di
• Velocità di lavorazione
• Caratteristiche di durata
• Tempi di lavorazione

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(No Transcript)
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Acciai non legati per utensili

• Tenore di carbonio tra 0,5 e 1,5
• C70KU C100KU C120 KU - .. (UNI2955)
• Induriti con trattamenti termici
• Tempra (790-830 C) 67 HRC
• Rinvenimento (200-300 C) 63-65 HRC
• Temperatura dellutensile tra 250 e 300 C

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Acciai legati speciali (HS-High Speed)

• Tenore di carbonio tra superiore all1
• Elementi in lega a formare carburi insolubili nel
  reticolo
• Cromo per la resistenza allusura
• Vanadio e nickel per la tenacità
• Tungsteno e molibdeno per la durezza a caldo
• Manganese e silicio per la stabilità
• 107 CrV 3 KU 110 W 4 KU X215 CrW 12 1 KU -
  .. (UNI2955)
• Induriti con trattamenti termici
• Tempra (790-830 C) 67 HRC
• Rinvenimento (200-300 C) 63-65 HRC
• Temperatura utensile nellintorno di 300 C

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Acciai legati speciali rapidi o superrapidi
(HSS-High Super Speed)

• Tenore di carbonio tra 0,8 e 1,5
• Elementi in lega in percentuale anche elevata a
  formare carburi insolubili nel reticolo
• Cromo 4 per la resistenza allusura
• Vanadio 3 per la tenacità
• Tungsteno 20 (e molibdeno) per la durezza a
  caldo
• Cobalto 12 per la stabilità ad alta temperatura
  nei superrapidi
• Induriti con trattamenti termici
• Tempra (790-830 C) 67 HRC
• Rinvenimento (200-300 C) 63-65 HRC
• HS 18-0-1 HS 1-8-1 HS 10-4-3-10 .. (UNI2955)
• Prodotti anche tramite sinterizzazione
• Temperatura utensile nellintorno di 600 C

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Leghe fuse non ferrose (stelliti)

• Formate da leghe di
• Cromo 25-30 per la resistenza allusura
• Tungsteno 15-20 per la durezza a caldo
• Cobalto 45-50 per la stabilità ad alta
  temperatura
• Non necessitano trattamento termico
• Adatte a lavorare materiali molto usuranti
• Prodotti per fusione o sinterizzazione in forma
  di barrette
• 65 HRC molto fragili
• Temperatura utensile nellintorno di 800 C

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Carburi metallici (Widia)

• Wi-dia ovvero wie diamant
• Prodotti per sinterizzazione surriscaldamento
  (1400-1600 C) ad alta pressione senza arrivare
  alla fusione di polveri finissime
• Carburo di Tungsteno (WC) 15-50 per la durezza a
  caldo
• Cobalto 45-50 come legante
• Carburi di titanio, di tantalio, di niobio In
  percentuali inferiori)
• Adatti ad elevate prestazioni
• Elevatissima durezza 78HRC anche a 900-1000 C
• Elevata resistenza a compressione
• Elevata conducibilità termica
• Gruppi P, M, K a seconda del tipo di materiale da
  lavorare (UNI 4972)

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Materiali ceramici

• Polveri di ossidi sinterizzati
• Allumina (Al2O3), ossidi di silicio e cromo e
  alcuni carburi metallici (Mo, Cr, V)
• Resistenza allusura
• Basso coefficiente di attrito
• Bassa conducibilità termica
• Elevata fragilità
• Necessitano macchine precise e rigide

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Diamanti

• Durezza stabile ed elevatissima anche a
  temperature molto elevate (1000 C)
• Utilizzati diamanti impuri e sintetici (prodotti
  per sinterizzazione) per lavorazioni ad altissima
  temperatura e per affilatura utensili
• Vengono sfaccettati per ottenere appositi angoli
  di taglio e incastonati su supporti metallici

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Elementi che influenzano lusura dellutensile
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Temperatura allutensile

• Resistenze per asportare il truciolo
• di deformazione interna del materiale (70)
• di attrito esterno tra utensile e materiale (30)
• Lenergia spesa si trasferisce dunque
  essenzialmente in energia cinetica delle molecole
  e dunque in calore
• Rischi per lutensile.
• Crollo della durezza
• Ossidazione
• Perdita dellaffilatura

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Fluidi da taglio

• Oli da taglio
• Oli minerali puri
• Oli composti
• Oli estrema pressione (EP)
• Soluzioni acquose
• Oli emulsionabili
• Fluidi sintetici

• Scelta del lubrificante in funzione di
• Materiale in lavorazione
• Materiale dellutensile
• Tipo di lavorazione

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Il truciolo

• Il truciolo, ovvero parte di materiale che si
  distacca dal pezzo in lavorazione per mezzo
  dellazione dellutensile. La sua forma è
  funzione di
• Velocità di taglio
• Geometria dellutensile
• Caratteristiche del metallo in lavorazione
• Caratteristiche del materiale dellutensile

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Rompitruciolo

• È un avvallamento che può trovarsi sulla faccia
  superiore del tagliente per costringere il
  truciolo a curvarsi
• La curvatura porta il truciolo alla rottura e
  dunque al suo distacco dalla zona di taglio.
• Il distacco rapido del truciolo riduce la
  temperatura allutensile, la sua usura per
  scorrimento e il pericolo per operatori e
  macchina dovuti alla sua eccessiva lunghezza

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Tagliente di riporto

• È costituito da parte del materiale del pezzo che
  per lelevata temperatura e pressione aderisce al
  tagliente dellutensile
• Quando si stacca provoca una scheggiatura del
  tagliente e irregolarità sulla superficie
  lavorata
• Può essere evitato con
• Maggiori velocità di taglio
• Uso di lubrorefrigeranti
• Modificando la geometria dellutensile

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Tipi di utensile

• Utensili monotaglienti sono utilizzati
  prevalentemente in tornitura
• Utensili pluritaglienti sono quelli utilizzati
  in foratura, fresatura, alesatura e brocciatura
• Utensili con geometria indefinita sono
  utilizzati prevalentemente nelle operazioni di
  rettificatura

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Utensili

• Parti caratteristiche
• Stelo parte di fissaggio alla macchina
• Testa parte che porta i taglienti fissi o
  riportati
• Superficie di appoggio parte inferiore dello
  stelo
• Petto superficie attiva sulla quale scorre il
  truciolo
• Fianchi superfici adiacenti al petto (fianco
  principale e fianco secondario)
• Taglienti spigoli di intersezione del petto con
  i fianchi (tagliente principale e tagliente
  secondario
• Punta intersezione di due taglienti

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Sistema di riferimento

• Piano parallelo alla superficie di appoggio
• Retta parallela allasse dello stelo passante per
  la punta

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Angoli caratteristici

• Tagliente principale (?) formato dalla
  proiezione del tagliente principale sul piano di
  riferimento con la retta di riferimento
• Tagliente secondario (?s) formato dalla
  proiezione del tagliente secondario sul piano di
  riferimento con la retta di riferimento
• Impostazione del tagliente principale (?)
  formato dalla proiezione del tagliente principale
  sul piano di riferimento con lasse di rotazione
• Impostazione del tagliente secondario (?s)
  formato dalla proiezione del tagliente secondario
  sul piano di riferimento con lasse di rotazione

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(No Transcript)
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Angoli caratteristici

• Inclinazione formato dal tagliente con il piano
  di riferimento (?)
• Spoglia superiore del tagliente principale (?)
• Spoglia inferiore del tagliente principale (a)
• Taglio (ß)
• Vale la relazione a ß ? 90

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Angolidellutensile
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Influenza degli angoli sul taglio

• Langolo del tagliente principale (?) definisce
  la sezione del truciolo.
• Tanto più è grande tanto maggiore è la durata
  dellutensile perché la forza di taglio si
  distribuisce su una lunghezza più estesa
• Lo spessore del truciolo non deve essere troppo
  basso per evitare difficoltà di incuneamento e
  dunque strisciamento

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Angolo del tagliente principale
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Influenza degli angoli sul taglio

• Langolo del tagliente secondario (?s) influenza
  la rugosità del pezzo.
• Deve essere inferiore a 90 per non strisciare
  sulla superficie già lavorata
• Tanto più è grande tanto minore è la rugosità
  della superficie del pezzo
• Influenza altresì la sezione del truciolo

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Angolo del tagliente secondario
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Influenza degli angoli sul taglio

• Langolo di spoglia inferiore del tagliente
  principale (a) deve ridurre al minimo lo
  strisciamento del fianco principale con la
  superficie lavorata a causa del ritorno elastico
  di questultima.
• Tanto più è grande tanto minore è lo
  strisciamento sul pezzo
• Tanto più è grande tanto minore è la sezione
  resistente dellutensile

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Influenza degli angoli sul taglio

• Langolo di spoglia superiore (?) del tagliente
  principale determina la deformazione plastica di
  scorrimento del truciolo.
• Tanto più è grande tanto minore è la forza
  necessaria per il taglio in quanto minore è la
  pressione truciolo-utensile
• Minore è la sollecitazione di attrito
• Minore è la temperatura sullinterfaccia
  truciolo-pezzo
• Tanto più è grande tanto minore è la sezione
  resistente dellutensile. In taluni casi il suo
  valore varia per la presenza del rompitruciolo

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Influenza degli angoli sul taglio

• Langolo di inclinazione (?) ha effetti simili a
  quello dellangolo di spoglia superiore in quanto
  ha influenza
• Sulla direzione dello sforzo di taglio e del
  truciolo. Valori positivi comportano
  lallontanamento del truciolo dalla superficie
  lavorata evitando
• Potenziale danneggiamento della superficie stessa
  o dellutensile
• Pericolo per loperatore
• Problemi nellevacuazione del truciolo
• Sulla sezione resistente dellutensile

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(No Transcript)
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Influenza del raggio di punta

• Il raggio di punta tra i taglienti è essenziale
  al fine di
• Eliminare un pericoloso spigolo vivo
• Dare robustezza allutensile
• Ridurre la rugosità del pezzo lavorato
• Non deve essere troppo elevato per la possibile
  difficoltà di incuneamento dellutensile nel pezzo

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Tipi di tagliente

• Con placchetta saldata quando la placchetta è
  tuttuno con lo stelo
• Con inserto fissato meccanicamente quando la
  placchetta è intercambiabile e fissata sullo
  stelo con una vite
• A taglio destro o sinistro a seconda di come si
  presenta rispetto allosservatore
• A taglio frontale quando il tagliente principale
  è perpendicolare allasse dello stelo
• Simmetrico quando il tagliente principale può
  essere indifferentemente quello di destra o di
  sinistra

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(No Transcript)
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Utensili con inserto

• Gli inserti possono essere di forme disparate e
  consentono una rapida sostituzione in caso di
  usura salvaguardando il resto dellutensile
• Gli inserti per la lavorazione di materiali
  tenaci hanno il rompitruciolo
• Esistono diversi tipi di bloccaggio (a staffa, a
  cuneo, a leva, )

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(No Transcript)
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Tipi di inserti
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Designazione degli inserti

• Gli inserti vengono designati in base alla
  codifica ISO composta da 10 campi
• I primi 4 con lettere a definire forma, angolo
  di spoglia inferiore, tolleranze dimensionali,
  tipo
• I campi 5, 6, 7 a definire con numeri la
  lunghezza, lo spessore e il raggio di punta
  dellinserto
• I campi 9,10 a definire con lettere il tipo di
  tagliente ed il verso di taglio

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ISO 1832
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Designazione degli utensili per tornitura esterna

• Gli utensili per tornitura esterna vengono
  designati in base a codifica ISO composta da 10
  campi
• I primi 5 con lettere a definire tipo di
  fissaggio, forma inserto, angolo di impostazione,
  angolo di spoglia inferiore, verso di taglio
• I campi 6, 7 a definire con numeri le misure dei
  lati della sezione dello stelo
• Il campo 8 a definire con lettera la lunghezza
  dello stelo
• Il campo 9 a definire con numero
• Il campo 10 a definire con lettera

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Tornituraesterna
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Utensili per tornitura esterna
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Designazione degli utensili per tornitura interna

• Gli utensili vengono designati in base a codifica
  ISO composta da 9 campi
• Il campo 1 con lettera a definire la costituzione
  dellutensile
• Il campo 2 a definire con numero il diametro
  dello stelo
• Il campo 3 a definire con lettera la lunghezza
  dello stelo
• I campi da 4 a 8 a definire con lettere il tipo
  di fissaggio, la forma dellinserto, langolo di
  impostazione, langolo di spoglia inferiore, il
  verso di taglio
• Il campo10 a definire con lettere la lunghezza
  del tagliente

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Torniturainterna
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Utensili per tornitura interna