Metodi di lavorazione comuni per macchine utensili CNC: la foratura. Sai come eseguirla?

“Spiegazione dettagliata dei metodi di lavorazione comuni per macchine utensili CNC – Lavorazione alesatura”

I. Introduzione
Nel campo della lavorazione con macchine utensili CNC, la foratura è una tecnologia estremamente importante. Permette di espandere il diametro interno di fori o altri contorni circolari con utensili da taglio e ha un'ampia gamma di applicazioni, dalla semi-sgrossatura alla finitura. I produttori di macchine utensili CNC presenteranno qui di seguito in dettaglio i principi, i metodi, le caratteristiche e le applicazioni della foratura.

 

II. Definizione e principio della lavorazione di alesatura
L'alesatura è un processo di taglio in cui una fresa rotante monotagliente viene utilizzata per espandere un foro prefabbricato su un pezzo fino a una determinata dimensione, al fine di ottenere la precisione e la rugosità superficiale richieste. L'utensile da taglio utilizzato è solitamente una fresa monotagliente, nota anche come barra alesatrice. L'alesatura viene generalmente eseguita su alesatrici, centri di lavoro e macchine utensili combinate. Viene utilizzata principalmente per la lavorazione di fori cilindrici, fori filettati, scanalature interne e superfici terminali su pezzi come scatole, staffe e basi di macchine. Utilizzando accessori speciali, è possibile lavorare anche superfici sferiche interne ed esterne, fori conici e altri fori di forma speciale.

 

III. Classificazione delle lavorazioni di alesatura

 

  1. Alesatura grossolana
    La sgrossatura è il primo processo di lavorazione. Lo scopo principale è quello di rimuovere la maggior parte del sovrametallo e gettare le basi per le successive operazioni di semifinitura e finitura. Durante la sgrossatura, i parametri di taglio sono relativamente elevati, ma i requisiti di precisione di lavorazione sono bassi. Generalmente vengono utilizzate frese in acciaio rapido e la velocità di taglio è di 20-50 metri/minuto.
  2. Alesatura semifinita
    La foratura di semifinitura viene eseguita dopo la foratura di sgrossatura per migliorare ulteriormente la precisione del foro e la qualità superficiale. In questa fase, i parametri di taglio sono moderati e i requisiti di precisione di lavorazione sono più elevati rispetto a quelli della foratura di sgrossatura. Utilizzando una testa di fresatura in acciaio rapido, la velocità di taglio può essere opportunamente aumentata.
  3. Finisci di annoiare
    La foratura di finitura è l'ultimo processo di lavorazione e richiede elevata precisione e rugosità superficiale. Durante la foratura di finitura, i parametri di taglio sono ridotti per garantire la qualità della lavorazione. Utilizzando una testa di fresatura in metallo duro, la velocità di taglio può superare i 150 metri/minuto. Per forature di precisione con requisiti di precisione e rugosità superficiale molto elevati, si utilizza generalmente una macchina alesatrice a coordinate e utensili da taglio realizzati in materiali ultraduri come metallo duro, diamante e nitruro di boro cubico. Vengono selezionati un avanzamento molto ridotto (0,02-0,08 mm/giro) e una profondità di taglio molto ridotta (0,05-0,1 mm), e la velocità di taglio è superiore a quella della foratura tradizionale.

 

IV. Utensili per lavorazioni di alesatura

 

  1. Fresa per alesatura a tagliente singolo
    La fresa monotagliente è l'utensile più comunemente utilizzato nelle lavorazioni di alesatura. Presenta una struttura semplice e una grande versatilità. È possibile selezionare materiali e forme geometriche diverse in base alle diverse esigenze di lavorazione.
  2. Fresa eccentrica
    La fresa eccentrica è adatta per la lavorazione di fori con forme particolari, come i fori eccentrici. Controlla le dimensioni di lavorazione regolando l'eccentricità.
  3. Lama rotante
    La lama rotante può migliorare la durata e l'efficienza di lavorazione dell'utensile. Può ruotare automaticamente durante il processo di lavorazione per garantire un'usura uniforme del tagliente.
  4. Fresa speciale per alesatura posteriore
    La fresa per alesatura posteriore viene utilizzata per la lavorazione di fori retroalesati. Sulle macchine utensili CNC, spesso utilizziamo utensili non standard e programmi di lavorazione CNC per la foratura posteriore.

 

V. Caratteristiche del processo di alesatura

 

  1. Ampia gamma di lavorazione
    La lavorazione di alesatura può lavorare fori di varie forme, inclusi fori cilindrici, fori filettati, scanalature interne e superfici terminali. Allo stesso tempo, è possibile lavorare anche fori di forma speciale, come superfici sferiche interne ed esterne e fori conici.
  2. Elevata precisione di lavorazione
    Selezionando in modo oculato gli utensili da taglio, i parametri di taglio e le tecnologie di lavorazione, è possibile ottenere un'elevata precisione di lavorazione. In generale, la precisione di foratura dei materiali in acciaio può raggiungere IT9-7 e la rugosità superficiale è compresa tra Ra2,5 e 0,16 micron. Per la foratura di precisione, la precisione di lavorazione può raggiungere IT7-6 e la rugosità superficiale è compresa tra Ra0,63 e 0,08 micron.
  3. Forte adattabilità
    La lavorazione di alesatura può essere eseguita su diverse tipologie di macchine utensili, come alesatrici, centri di lavoro e macchine utensili combinate. Allo stesso tempo, è possibile selezionare diversi utensili da taglio e tecnologie di lavorazione in base alle diverse esigenze di lavorazione.
  4. Ampia distanza di sporgenza e facile generazione di vibrazioni
    A causa dell'ampia sporgenza della barra alesatrice, è facile che si verifichino vibrazioni. Pertanto, è necessario selezionare parametri di taglio appropriati durante il processo di lavorazione per ridurre l'impatto delle vibrazioni sulla qualità della lavorazione.

 

VI. Campi di applicazione della lavorazione di alesatura

 

  1. Industria manifatturiera di macchinari
    Nell'industria meccanica, la lavorazione alesatrice è ampiamente utilizzata per la lavorazione di pezzi come scatole, staffe e basamenti di macchine. Questi pezzi devono solitamente essere lavorati con fori cilindrici ad alta precisione, fori filettati e scanalature all'interno di fori.
  2. Industria manifatturiera automobilistica
    Nel settore automobilistico, componenti chiave come blocchi motore e scatole del cambio devono essere lavorati con elevata precisione tramite alesatura. La qualità della lavorazione di questi componenti influisce direttamente sulle prestazioni e sull'affidabilità delle automobili.
  3. industria aerospaziale
    L'industria aerospaziale ha requisiti estremamente elevati in termini di precisione e qualità di lavorazione dei componenti. La lavorazione di alesatura viene utilizzata principalmente per la lavorazione di componenti chiave come pale di motori e dischi di turbine in ambito aerospaziale.
  4. Industria di produzione di stampi
    Nel settore della produzione di stampi, le cavità e le anime degli stampi devono solitamente essere lavorate con elevata precisione tramite alesatura. La qualità della lavorazione di questi componenti influisce direttamente sulla durata degli stampi e sulla qualità dei prodotti.

 

VII. Precauzioni per la lavorazione di alesatura

 

  1. Selezione degli strumenti
    Selezionare materiali e forme geometriche degli utensili appropriati in base alle diverse esigenze di lavorazione. Per lavorazioni ad alta precisione, è necessario scegliere utensili realizzati in materiali ultraduri.
  2. Selezione dei parametri di taglio
    Selezionare i parametri di taglio in modo ragionevole per evitare forze di taglio eccessive e vibrazioni. Durante la foratura di sgrossatura, i parametri di taglio possono essere opportunamente aumentati per migliorare l'efficienza di lavorazione; durante la foratura di finitura, i parametri di taglio devono essere ridotti per garantire la qualità della lavorazione.
  3. Installazione del pezzo in lavorazione
    Assicurarsi che il pezzo sia saldamente installato per evitare spostamenti durante la lavorazione. Per lavorazioni ad alta precisione, è necessario utilizzare attrezzature e dispositivi di posizionamento speciali.
  4. Precisione delle macchine utensili
    Selezionare una macchina utensile con elevata precisione e buona stabilità per la lavorazione di alesatura. Eseguire regolarmente la manutenzione della macchina utensile per garantirne precisione e prestazioni.
  5. Monitoraggio del processo di elaborazione
    Durante il processo di lavorazione, monitorare attentamente lo stato di lavorazione e regolare tempestivamente i parametri di taglio e l'usura degli utensili. Per una lavorazione ad alta precisione, è necessario utilizzare la tecnologia di rilevamento online per monitorare in tempo reale le dimensioni della lavorazione e la qualità della superficie.

 

VIII. Conclusion
Essendo uno dei metodi di lavorazione più comuni per le macchine utensili CNC, la foratura presenta caratteristiche quali un'ampia gamma di lavorazioni, elevata precisione e forte adattabilità. Trova ampie applicazioni in settori quali la produzione di macchinari, l'industria automobilistica, l'aerospaziale e la produzione di stampi. Quando si esegue una foratura, è necessario selezionare con cura gli utensili da taglio, i parametri di taglio e le tecnologie di lavorazione, prestare attenzione all'installazione del pezzo e alla precisione della macchina utensile e rafforzare il monitoraggio del processo di lavorazione per garantire qualità ed efficienza. Con il continuo sviluppo della tecnologia CNC, la precisione e l'efficienza della foratura continueranno a migliorare, contribuendo in modo significativo allo sviluppo dell'industria manifatturiera.