7 modi migliori, come scegliere gli inserti in metallo duro

Come identificare gli inserti in metallo duro e come scegliere gli inserti in metallo duro? Questo articolo vi spiegherà in dettaglio attraverso le sette parti seguenti, che sicuramente vi forniranno informazioni preziose.

1. Selezione della forma dell'inserto
La forma dell'inserto è legata al materiale del pezzo, all'angolo di attacco dell'utensile, all'angolo del naso, al numero di taglienti effettivi, ecc.
Forme diverse di inserti hanno resistenze diverse. In generale, più grande è l'angolo del naso, maggiore è la resistenza del naso e viceversa. Gli inserti rotondi (tipo R) hanno l'angolo di taglio più ampio, mentre gli inserti diamantati a 35° (tipo V) sono quelli più piccoli. Al momento della scelta, è necessario stabilire se le condizioni di taglio sono severe, se si tratta di un taglio pesante, medio o leggero. Quando la rigidità e la potenza della macchina utensile lo consentono, per grandi tagli e sgrossature si dovrebbero utilizzare inserti con angoli di attacco maggiori. Al contrario, per le macchine utensili con rigidità e potenza ridotte, per le piccole tolleranze e per la finitura, sono adatti inserti con angoli di attacco più piccoli. Forma dell'inserto vs. resistenza del naso e vibrazioni di taglio
Dal punto di vista delle forze di taglio, un angolo di punta maggiore comporta una maggiore forza della componente radiale sul pezzo durante la lavorazione, rendendolo più incline a causare vibrazioni di taglio. Per quanto riguarda il numero di taglienti effettivi, a parità di condizioni, gli inserti tondi sono quelli che ne hanno di più, mentre gli inserti prismatici sono quelli che ne hanno di meno.

2. Selezione dell'angolo di scarico dell'inserto
Gli angoli di scarico più comuni sono N (0°), C (7°), P (11°), E (20°), ecc. In generale, per la sgrossatura e la semifinitura, si può utilizzare il tipo N.
Per la semifinitura e la finitura si possono utilizzare inserti di tipo C, P o N con rompitruciolo.
Per la lavorazione della ghisa e dell'acciaio temprato, è possibile utilizzare il tipo N.
Per la lavorazione dell'acciaio inossidabile, si possono utilizzare il tipo C o il tipo P.
Per la lavorazione di leghe di alluminio, possono essere utilizzati i tipi P, E, ecc.
Per i materiali con un buon recupero elastico, è possibile selezionare un angolo di rilievo leggermente maggiore.
In genere, per gli inserti di alesatura, si scelgono il tipo C o il tipo P; per i fori di grandi dimensioni, si può scegliere il tipo N.

Vediamo di capire brevemente i modelli di inserti CNC attraverso un esempio specifico. Prendiamo il modello di inserto DNMG150408-MS come esempio. Il suo modello contiene numerose informazioni. Questo modello di inserto è composto da 10 posizioni. Le prime quattro lettere rappresentano le caratteristiche dell'inserto, mentre i sei numeri successivi descrivono in dettaglio il modello dimensionale dell'inserto. Ogni lettera e numero rappresenta attributi specifici, tra cui forma, angoli e dimensioni.
In particolare, D rappresenta un inserto diamantato a 55°, N indica un angolo di rilievo di 0°, M indica il grado di tolleranza di fabbricazione dell'inserto e G descrive il tipo di faccia a rastrello e il tipo di foro centrale. Nella parte numerica, 15 indica una lunghezza del tagliente di 15 mm, 04 rappresenta uno spessore dell'inserto di 4,76 mm e 08 indica un raggio del naso di 0,8 mm.

Analisi di ciascun componente
Successivamente, analizziamo ulteriormente ogni componente del modello di inserto. Descrivere il significato specifico di ogni lettera, come il codice di forma, l'angolo di rilievo, il grado di tolleranza, nonché il tipo di spoglia e di foro centrale, aiuta a chiarire il significato di ogni dettaglio. La prima lettera rappresenta solitamente la forma dell'inserto CNC. I codici di forma più comuni sono H, O, P, S, T, C, D ed E, che rappresentano rispettivamente l'esagono regolare, l'ottagono regolare, il pentagono regolare, il quadrato, il rombo (angolo incluso di 80°), il diamante (angolo incluso di 55°) e il diamante (angolo incluso di 75°).
La seconda lettera indica l'angolo di rilievo dell'inserto, dove i codici da A a O corrispondono a diversi valori di angolo di rilievo, come 3°, 5°, 7°, ecc.
La terza lettera si riferisce al grado di tolleranza dell'inserto. Il grado M e il grado G sono i gradi di tolleranza più comunemente utilizzati. Il grado M è generalmente adatto per inserti di sgrossatura, semifinitura e finitura, mentre il grado G è più spesso utilizzato per lavorazioni di precisione e inserti super duri.
Infine, la quarta lettera è utilizzata per descrivere il tipo di spoglia e il tipo di foro centrale dell'inserto (scanalatura e foro del truciolo). Grazie a questa analisi dettagliata, possiamo comprendere meglio il significato rappresentato da ciascun componente del modello di inserto CNC.

3. Grado di tolleranza dell'inserto
La selezione si basa sull'operazione di lavorazione, come finitura, semi-finitura, sgrossatura, ecc. per ridurre i costi di lavorazione e garantire il completamento dell'attività.
3.1 Nella norma ISO, la tolleranza è rappresentata da lettere, con Grado D che rappresenta la massima precisione, seguita da C, B, A, E e F. La precisione degli utensili di grado D può raggiungere ±2 µm, adatti per lavorazioni di alta precisione. Gli utensili di grado C e B hanno una precisione di ±5 µm e sono adatti a lavorazioni generiche. Gli utensili di grado A, E ed F hanno una precisione relativamente inferiore e sono generalmente utilizzati per lavorazioni di pezzi più semplici.
3.2 JIS (Norme industriali giapponesi) è l'abbreviazione dell'organizzazione che stabilisce gli standard industriali nazionali giapponesi. Nello standard JIS, la precisione è rappresentata anche da lettere, con Grado AA che rappresenta la massima precisione, seguita da A, B, C, D ed E. La precisione degli utensili di grado AA può raggiungere ±1 µm, adatti per lavorazioni di alta precisione. Gli utensili di grado A e B hanno una precisione di ±3 µm e sono adatti a lavorazioni generiche. Gli utensili di grado C, D ed E hanno una precisione relativamente inferiore e sono generalmente utilizzati per lavorazioni di pezzi più semplici.
3.3 ASME (Società americana degli ingegneri meccanici) è l'organizzazione professionale degli ingegneri meccanici americani. Nello standard ASME, la precisione è anche rappresentata da lettere, con Grado AA che rappresenta la massima precisione, seguita da A, B, C, D ed E. La precisione degli utensili di grado AA può raggiungere ±1 µm, adatti per lavorazioni di alta precisione. Gli utensili di grado A e B hanno una precisione di ±3 µm e sono adatti a lavorazioni generiche. Gli utensili di grado C, D ed E hanno una precisione relativamente inferiore e sono generalmente utilizzati per lavorazioni di pezzi più semplici.
3.4 Standard cinese ha 12 gradi di tolleranza da A a U. I gradi G, M e U sono comunemente utilizzati per la tornitura. In genere, per la lavorazione di precisione si scelgono inserti di grado G ad alta precisione; per la finitura e la semi-finitura di metalli non ferrosi, sono adatti inserti di grado G. Anche per la finitura di acciai temprati (oltre 45 HRC) si possono usare inserti di grado G. Per la finitura e la sgrossatura pesante si possono utilizzare gli inserti di grado M; per la sgrossatura si possono utilizzare gli inserti di grado U.
3.5 Conclusione Le lettere che rappresentano la precisione degli utensili CNC includono standard come ISO, JIS e ASME. Tra questi, Grado D e AA rappresentano la massima precisione, Grado A e B sono adatti alla lavorazione generale e Grado C, D ed E sono adatti alla lavorazione di pezzi più semplici. I diversi standard di lettera si applicano ai diversi requisiti di lavorazione. La scelta di utensili con precisione standard può migliorare l'efficienza e la qualità della lavorazione.

4. Raggio del naso
Non solo influisce sull'efficienza di taglio, ma è anche correlato alla rugosità e alla precisione della superficie lavorata. Considerando la relazione tra il raggio del naso e l'avanzamento massimo, l'avanzamento massimo non dovrebbe superare l'80% della dimensione del raggio del naso. In caso contrario, le condizioni di taglio si deterioreranno, causando potenzialmente segni di superficie filettata e rottura dell'utensile. Pertanto, il raggio del naso selezionato deve essere uguale o superiore a 1,25 volte l'avanzamento massimo per la tornitura del pezzo. Quando l'angolo del naso è inferiore a 90°, l'avanzamento massimo consentito deve essere ridotto.
Anche il raggio del naso è correlato all'affidabilità della rottura dei trucioli.
Per garantire la rottura del truciolo, esiste un valore minimo per il margine di taglio e l'avanzamento. Quando il raggio del naso diminuisce, anche questi due valori minimi diminuiscono di conseguenza. Pertanto, per garantire una rottura affidabile del truciolo, i raggi del naso piccoli sono tipicamente utilizzati per le operazioni di tornitura a basso avanzamento e a bassa tolleranza, mentre i raggi del naso più grandi sono adatti per il contrario.
Geometricamente, il raggio del naso e l'avanzamento sono i due parametri che formano la rugosità superficiale del pezzo lavorato: h ≈ f² / (8 * rε) (dove h è l'altezza del profilo della superficie lavorata in µm, f è la velocità di avanzamento in mm/giro, e rε è il raggio del naso in mm). In base a questa formula, una volta impostati la rugosità superficiale del pezzo lavorato e l'avanzamento richiesti, è possibile selezionare il raggio del naso corrispondente: rε ≥ f² / (8 * h).

5. Selezione del tipo di scanalatura del rompitruciolo
I tipi di scanalatura rompitruciolo per gli inserti in metallo duro prodotti in Cina si dividono in due categorie principali. La prima categoria comprende 23 tipi di scanalatura raccomandati dalla norma nazionale (GB 2076-1987). La seconda categoria comprende i tipi di scanalatura con le corrispondenti gamme applicabili raccomandate nei cataloghi dei prodotti dei due principali produttori cinesi di carburo. È impossibile elencare tutte le decine di tipi di scanalature di queste due categorie; per la selezione si possono consultare i relativi cataloghi. Per la lavorazione CNC convenzionale, le scanalature rompitruciolo si sono sviluppate in due modi: tipi di scanalature di base e tipi di scanalature supplementari. Ovvero, coprire il più ampio campo di lavorazione possibile con il minor numero di scanalature di base, integrate da altri tipi di scanalature per colmare le lacune. Il tipo di scanalatura viene determinato in base al tipo di lavorazione e alle proprietà del materiale del pezzo. I metodi di rappresentazione variano a seconda del fornitore, ma l'approccio di base è simile: i tipi di scanalatura di base sono classificati per tipo di operazione come finitura (codice F), lavorazione media/generale (codice M) e sgrossatura (codice R).

6. Selezione del tipo di inserto in base al materiale del pezzo
Secondo gli standard internazionali, esistono tipi per acciaio (classe P), acciaio inossidabile e acciaio legato (classe M) e ghisa (classe K). Combinando questi due aspetti si ottengono i tipi di scanalatura corrispondenti. Ad esempio, PF si riferisce a un tipo di scanalatura per la finitura dell'acciaio, KM è per la lavorazione generale della ghisa, ecc. Se la lavorazione si estende in due direzioni, come l'ultra-finitura e la sgrossatura pesante, e i materiali si estendono, come le leghe resistenti al calore, le leghe di alluminio, i metalli non ferrosi, ecc. Per la scelta, consultare i cataloghi dei prodotti specifici.

7. Selezione del marchio dell'inserto
Si tratta della scelta del livello/grado dell'utensile. La scelta del livello dell'utensile è strettamente correlata al grado della macchina utensile, ai requisiti della lavorazione dei componenti, al valore del prodotto, al tipo di impresa e allo stato di mercato dei prodotti dell'impresa. Attualmente, all'interno dell'industria cinese degli utensili, esiste una percezione di "gerarchia" delle origini degli utensili:
(1) Germania,
(2) Europa/America, Israele, Giappone
(3) Corea, Cina.

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