Guida Essenziale al Processo di Taglio dei Metalli: Fattori e Formazione del Truciolo

Processo di Taglio dei Metalli: Una Panoramica Dettagliata

Il processo di taglio è un'interazione complessa tra:

• Lo strumento
• Il pezzo in lavorazione
• La macchina utensile

È influenzato da:

• L'operazione di taglio
• La lavorazione dei metalli liquidi
• La presa dell'utensile e del pezzo
• La rigidità della macchina

Fattori Chiave nella Formazione del Truciolo

I fattori chiave nella formazione del truciolo sono:

• Lo strumento (materiale e geometria)
• Il materiale di lavoro (materiale, geometria, rigidità)
• Le condizioni di taglio

Tipi di Taglio

Esistono diverse tipologie di taglio, tra cui il taglio obliquo.

Taglio Ortogonale

Un caso particolare è il taglio ortogonale, in cui il bordo dello strumento è perpendicolare alla direzione del moto relativo tra il pezzo e lo strumento.

Definizioni Importanti

Alcune definizioni importanti includono:

• Volto di incidenza o sui fianchi A (alfa): Piano dello strumento in prossimità della superficie generata.
• Testa o scheggiatura della superficie A (gamma): Piano facendo scorrere il chip.
• Velocità di taglio (V_c): La velocità istantanea del movimento di taglio sul pezzo.
• Profondità di passata (a): Ogni strato di materiale rimosso dallo strumento.
• Spessore del truciolo indeformato (a₀): Spessore del truciolo prima della deformazione.
• Angolo di distacco: Inclinazione normale efficace tra strumento e una linea perpendicolare al piano di lavoro.
• Angolo di incidenza: Angolo tra il muro laterale e la superficie generata nel pezzo.
• Rapporto di taglio (r_c): Il rapporto tra lo spessore del truciolo indeformato e lo spessore del truciolo deformato.
• Larghezza del truciolo (a_w): La larghezza del truciolo misurata nella direzione del bordo di taglio.
• Area di taglio (A_c): L'area perpendicolare alla velocità di taglio che viene trascinata dallo strumento.
• Area di avanzamento (A_f): L'area perpendicolare alla velocità di avanzamento travolto dallo strumento.
• Tasso di rimozione del materiale (Z_w): Volume di materiale del pezzo in lavorazione per unità di tempo avviato.

Analisi dei Fenomeni Durante la Rimozione del Metallo

Durante la rimozione del metallo, si osserva che:

• Il truciolo è più duro e fragile rispetto al materiale di base (a₀ > a_c, quindi r_c < 1).
• La faccia del truciolo a contatto con A (gamma) è liscia e lucida, mentre l'altra è scura e ruvida.
• Il truciolo cambia colore a causa delle alte temperature nella zona di taglio.
• La forma del truciolo dipende dal materiale.
• La rimozione del metallo in materiali duttili avviene tramite deformazione plastica in una stretta striscia chiamata piano di taglio.

Tipi di Truciolo

Truciolo Continuo

Il truciolo continuo è la normale procedura di taglio e offre la migliore finitura superficiale. È comune nella lavorazione di materiali duttili. La formazione del truciolo avviene nella zona di deformazione primaria, dove le forze sono trasmesse al truciolo. Nella zona di deformazione secondaria, gli strati inferiori del truciolo si deformano mentre scivolano sulla faccia dello strumento.

Truciolo con Ricrescita o Bordo di Taglio

Questo tipo di truciolo si verifica in materiali molto duttili o a bassa velocità di taglio. L'attrito elevato tra il truciolo e lo strumento porta all'adesione del materiale del truciolo sulla superficie dello stampo. Questo accumulo può causare una finitura superficiale molto povera.

Truciolo Discontinuo o Rotto

Il truciolo discontinuo o rotto si forma nella lavorazione di materiali fragili (ghisa o bronzo fuso) e materiali duttili a bassa velocità e con avanzamenti elevati. Il materiale del truciolo subisce grandi deformazioni e si rompe nella zona di deformazione primaria, risultando in un truciolo segmentato.