Con quale velocità si taglia l'alluminio su un tornio?

Quando si tratta di lavorare l'alluminio su un tornio, la comprensione della corretta velocità di taglio è fondamentale per ottenere risultati ottimali.spesso espressi in piedi superficiali al minuto (SFM) o metri al minuto (m/min)L'alluminio è conosciuto per la sua lavorabilità, ma fattori come la composizione della lega, la geometria dell'utensile, l'efficienza di lavorazione e la capacità di riciclaggio possono influenzare in modo diretto la durata dell'utensile, la finitura superficiale, la formazione di chip e l'efficienza complessiva della lavorazione.rigidità della macchina, e l'applicazione del liquido di raffreddamento svolgono tutti un ruolo significativo nel determinare la velocità di taglio ideale.

Comprendere le basi della velocità di taglio

La velocità di taglio si riferisce alla velocità relativa tra lo strumento di taglio e il pezzo da lavorare.Una maggiore velocità di taglio significa che il pezzo di lavoro ruota più velocementeTuttavia, velocità eccessivamente elevate possono portare a surriscaldamento dell'utensile e del pezzo da lavorare, veloce usura dell'utensile, cattiva finitura superficiale,e persino deformazione del pezzoAl contrario, il taglio troppo lento può comportare una rimozione inefficiente del materiale, lunghi tempi di ciclo e un potenziale di controllo scadente del chip, che può portare a indurimento del lavoro o danni alla superficie.

Fattori che influenzano la velocità di taglio dell'alluminio

Per determinare la velocità di taglio ottimale per l'alluminio su un tornio si devono considerare diversi fattori chiave:

• Leghe di alluminio:L'alluminio puro (come la serie 1XXX) è molto morbido e gommoso.che richiedono velocità più basse e utensili affilati per prevenire l'accumulo di bordi (BUE)Le leghe come le 6061 e 7075, che sono trattate termicamente e contengono elementi di lega come magnesio, silicio, rame e zinco, offrono una migliore lavorabilità.è un cavallo di battaglia nella lavorazione CNC a causa del suo buon equilibrio di forzaLe leghe della serie 7000, conosciute per la loro elevata resistenza, hanno un'ottima resistenza alla corrosione e un'eccellente lavorabilità, che spesso consente velocità di taglio più elevate.può anche essere lavorato in modo efficace, ma può richiedere un'attenta considerazione della geometria degli utensili e delle velocità per gestire il controllo del calore e del chip.

• Materiale utensile:Il materiale dello strumento di taglio stesso è un determinante primario delle velocità di taglio raggiungibili.

  • Acciaio ad alta velocità (HSS):Gli strumenti HSS sono generalmente utilizzati per materiali più morbidi o quando sono richieste velocità più basse.utensili HSS con lucidaturaPer ridurre al minimo il BUE, sono essenziali tagli taglienti.

  • Carburo:Gli utensili a carburo sono significativamente più duri e resistenti al calore rispetto agli HSS, consentendo velocità di taglio molto più elevate.specialmente quando si desidera un'alta produttivitàEsistono diversi gradi di carburo, con formulazioni specifiche ottimizzate per materiali e condizioni di taglio diversi.

  • Ceramiche e nitrito di boro cubo (CBN):Sebbene sia meno comune per la tornitura generale dell'alluminio a causa del rischio di frantumi o usura rapida sulle leghe di alluminio più morbide,materiali avanzati come la ceramica e CBN possono raggiungere velocità di taglio estremamente elevate su leghe di alluminio più dure o in specifiche applicazioni di finitura.

• Geometria degli strumenti:Gli angoli di rastrello, gli angoli di apertura e il raggio del naso dello strumento di taglio influenzano significativamente le prestazioni.Gli angoli di rastrello positivi sono generalmente preferiti in quanto favoriscono tagli più taglienti e riducono le forze di taglio. Un bordo di taglio lucido o rivestito con PVD può ridurre ulteriormente l'attrito e prevenire il BUE. Un raggio di naso più grande può migliorare la finitura della superficie e la durata dell'utensile, ma aumenta anche le forze di taglio,che deve essere bilanciato con la rigidità della macchina.

• Profondezza di taglio (DOC) e velocità di alimentazione:Questi parametri sono strettamente correlati alla velocità di taglio. Un taglio più profondo richiede generalmente una velocità di taglio e/o velocità di alimentazione più lente per gestire le forze e il calore.una velocità di alimentazione più veloce potrebbe richiedere una velocità di taglio leggermente più lenta per garantire una corretta evacuazione delle trucioleL'obiettivo è quello di ottenere un chip continuo e gestibile che si rompa efficacemente.

• L'indicatore di temperatura deve essere conforme alle prescrizioni di cui all'allegato II.L'applicazione efficace del liquido di raffreddamento è fondamentale durante la lavorazione dell'alluminio. Esso serve a raffreddare la zona di taglio, lubrificare l'interfaccia utensile-pezzo di lavoro e risciacquare i frammenti.ma anche i sistemi ad alta pressione o i refrigeranti a nebbia possono essere molto efficaciLa presenza e il tipo di liquido di raffreddamento possono consentire velocità di taglio più elevate rispetto alla lavorazione a secco.

• Rigidità della macchina e capacità di velocità del mandrino:Il tornio stesso deve essere abbastanza rigido da gestire le forze di taglio a velocità più elevate senza vibrazioni eccessive.se la macchina non riesce a raggiungere le VPM desiderate, la velocità di taglio raggiungibile sarà limitata.

Linee guida generali per la riduzione delle velocità

Mentre le velocità precise dipendono dai fattori di cui sopra, ecco alcune linee guida generali per la velocità di taglio quando si lavora l'alluminio su un tornio,concentrandosi principalmente su leghe comuni come 6061-T6 e 7075-T6 con utensili in carburo:

• Per l'alluminio 6061-T6:

  • Cutture grezze:Le velocità di taglio possono variare da500-1500 SFM (150-450 m/min)I tagli più profondi e i tassi di alimentazione più elevati potrebbero spingere verso l'estremità inferiore di questa gamma, mentre i tagli più leggeri consentono velocità più elevate.

  • Tagli di finitura:Per una finitura superficiale superiore, le velocità possono essere aumentate aDa 800 a 2000 SFM (240 a 600 m/min), spesso con una velocità di alimentazione più fine e una minore profondità di taglio.

• Per l'alluminio 7075-T6:

  • Questa lega è più dura e più propensa al lavoro di indurimento.

  • Cutture grezze:Le velocità di lavorazione del carburo possono variare da400-1200 SFM (120-360 m/min)L'attenzione per la rottura del chip è cruciale.

  • Tagli di finitura:Le velocità possono essere comprese tra600-1800 SFM (180-550 m/min), con particolare attenzione al tasso di alimentazione e alla prevenzione della BUE.

• Per leghe di alluminio più morbide (ad esempio, 1XXX, 3XXX):

  • Questi materiali gommati richiedono velocità inferiori per prevenire il BUE.300-800 SFM (90-240 m/min), con utensili HSS o carburo molto affilati e lucidati.

Un approccio pratico per trovare la giusta velocità

L'approccio migliore per determinare la velocità di taglio ottimale è spesso iterativo:

1. Consulta i dati del fabbricante:I produttori di utensili di taglio forniscono tabelle di velocità e alimentazione raccomandate per vari materiali e tipi di utensili.

2. Inizia in modo conservativo:Inizia con una velocità all'estremità inferiore del range raccomandato per la tua lega specifica e il tuo utensile.

3. Osservare la formazione del chip:Questo e' il tuo indicatore piu' critico.

   • Fogli lunghi e fibrosi:Velocità o alimentazione troppo elevate o rottura insufficiente del chip possono causare indurimento del lavoro o avvolgimento intorno alla parte/all'utensile.

   • Piccole patatine in polvere:Velocità o alimentazione troppo bassa per il materiale o utensile inadeguato.

   • Frittate brevi e ben rotte:Ideale: devono essere costantemente formate e facilmente eliminate dal liquido di raffreddamento.

4. Usura dello strumento di monitoraggio:Ispezionare periodicamente lo strumento di taglio per individuare segni di usura, come usura dei fianchi, usura dei crateri o BUE.

5. Valutare la finitura superficiale:Se la parte è ruvida, incoerente o mostra segni di bruciatura o strappo, è necessario modificare la velocità, l'alimentazione o la geometria dell'utensile.

6. Ascolta la macchina:I rumori insoliti, il fruscio o le vibrazioni indicano spesso che i parametri di taglio non sono ottimali o che la configurazione della macchina/pezzo di lavoro non è abbastanza rigida.

7. Aumentare gradualmente:Una volta ottenuta una buona formazione di schegge e la finitura della superficie ad una velocità conservativa, è possibile aumentare gradualmente la velocità di taglio (in piccoli incrementi) monitorando i risultati.L'obiettivo è quello di trovare il punto ideale che massimizzi la produttività senza compromettere la durata dell'attrezzo o la qualità della parte.

In sintesi, sebbene esistano linee guida generali, la velocità di taglio ottimale per l'alluminio su un tornio non è un numero unico, ma piuttosto un intervallo determinato da una complessa interazione di materiale, attrezzature,capacità della macchina, e risultato desiderato. Comprendere questi fattori e impiegare un approccio sistematico alla selezione e all'osservazione dei parametri,si può effettivamente comporre la velocità di taglio perfetta per le vostre esigenze di lavorazione dell'alluminio.