In breve: Conoscere le proprietà dei metalli e le caratteristiche degli utensili aiuta a scegliere bene i parametri di lavorazione alla macchina CNC.
Perché studiare questi argomenti
Nella programmazione CNC dobbiamo dire alla macchina come tagliare il pezzo. Per farlo bene, dobbiamo conoscere due cose: il materiale da lavorare e l'utensile che lo taglia.
Ogni metallo si comporta in modo diverso sotto la fresa o il tornio. Anche gli utensili non sono tutti uguali. Sceglierli bene evita rotture e pezzi difettosi.
Le proprietà dei materiali metallici
I metalli hanno proprietà che ne descrivono il comportamento. Vediamo le principali in modo semplice.
La durezza indica quanto un metallo resiste a essere graffiato o inciso. Un metallo duro è difficile da lavorare. Per esempio, l'acciaio temprato è molto più duro dell'alluminio.
La tenacità è la capacità di resistere agli urti senza rompersi. Un metallo tenace si deforma ma non si spezza subito.
La resistenza meccanica è la forza che il metallo sopporta prima di rompersi sotto trazione o compressione.
La duttilità permette al metallo di essere tirato in fili sottili. La malleabilità permette di ridurlo in lamine.
Esistono poi proprietà tecnologiche: la lavorabilità indica quanto un metallo è facile da tagliare con utensili.
Le caratteristiche tecniche degli utensili
L'utensile è la parte che taglia il materiale. Ha caratteristiche che ne determinano l'uso corretto.
Il materiale dell'utensile deve essere più duro del pezzo da lavorare. I materiali comuni sono acciaio rapido (HSS), metallo duro (widia) e ceramica.
La geometria comprende gli angoli di taglio, il numero di taglienti e la forma. Una fresa a 4 taglienti lavora in modo diverso da una a 2 taglienti.
Il rivestimento, come il titanio nitruro (TiN), aumenta la durata dell'utensile e riduce l'attrito.
I parametri di taglio importanti sono la velocità di taglio, l'avanzamento e la profondità di passata. Questi valori dipendono dal materiale del pezzo e dall'utensile usato.
Esempi pratici
Esempio 1: dobbiamo fresare un blocco di alluminio. L'alluminio è tenero e si taglia facilmente. Usiamo una fresa in HSS o widia, con velocità di taglio alta e avanzamento veloce.
Esempio 2: dobbiamo tornire un albero in acciaio inox. L'inox è duro e tenace. Scegliamo un utensile in widia con rivestimento, riduciamo la velocità e usiamo refrigerante.
Esempio 3: durante la lavorazione l'utensile si scalda troppo. Significa che la velocità di taglio è troppo alta per quel materiale. Riduciamo i giri del mandrino.
Parole difficili
- Durezza: resistenza del metallo a essere graffiato o penetrato da un altro corpo.
- Tenacità: capacità di resistere agli urti senza rompersi in modo fragile.
- HSS: acciaio super rapido, materiale comune per utensili da taglio.
- Widia: metallo duro a base di carburo di tungsteno, molto resistente al calore.
- Avanzamento: velocità con cui l'utensile avanza dentro il pezzo durante il taglio.
- Refrigerante: liquido che raffredda e lubrifica la zona di taglio.
Riferimenti
- Norma: Norme generali e livelli essenziali delle prestazioni relativi al secondo ciclo del sistema educativo di istruzione e formazione
- Obiettivo formativo coperto: ob.iefp-tecnico-per-la-programmazione-e-gestione.competenze-tecnico-professionali.cl3.programmazione-cnc.10