Le macchine utensili sono macchine professionali dedicate alla lavorazione di materiali metallici e non metallici tramite asportazione di truciolo. Le moderne macchine utensili sono dotate di elevata potenza e robustezza, cio’ permette l’impiego di alte velocità di taglio, in compatibilità con le caratteristiche dei materiali di cui sono fatti gli utensili.
Le macchine utensili per asportazione di truciolo possono essere classificate e ricondotte a due categorie a seconda che il loro moto principale sia di taglio o di avanzamento.
Abbiamo cosi’ macchine a movimento rettilineo: piallatrici, limatrici, rettificatrici, stozzatrici, alcune dentatrici e brocciatrici; e macchine a movimento rotatorio con asportazione di truciolo mediante utensili non rotanti come i torni e macchine che utilizzano utensili rotanti come le alesatrici, i trapani , le fresatrici e le segatrici a disco.
Gli utensili
L’asportazione di truciolo per mezzo delle macchine utensili avviene mediante strumenti chiamati utensili. Questi possono essere a tagliente singolo o a tagliente multiplo.
Gli utensili di più comuni sono:
- punta elicoidale per il trapano,
- utensile monotagliente per il tornio,
- fresa per la fresatrice,
- mola per la rettificatrice,
- utensile per limare per la limatrice,
- utensile per piallare per la piallatrice.
Durante il loro utilizzo, gli utensili subiscono svariate sollecitazioni, che risultano anche essere di grande intensità: per auesto motivo vengono costruiti con materiale di elevata durezza e resistenza alle elevate temperature nonchè dotati di grande resistenza meccanica. I materiali maggiormente utilizzati nella realizzazione del tagliente degli utensili sono gli acciai super rapidi, i carburi metallici sinterizzati e la ceramica rinforzata. Le prestazioni dell’utensile variano considerevolmente a seconda del materiale con il quale è stato prodotto.
I movimenti
Per tutte le lavorazioni mediante l’utilizzo di macchine utensili, l’utensile e il pezzo compiono dei movimenti che assicurino l’asportazione del truciolo secondo spessori e superfici differenti. Questi moti sono classificati in moti principali e moti secondari.
Moti principali
I moti principali si dividono in: moto di taglio, moto di avanzamento e moto di lavoro.
- Moto di taglio: l’utensile effettua una singola asportazione di truciolo. Questo moto ha l’obiettivo di assicurare la giusta velocità relativa fra pezzo e utensile, può essere tanto rotatorio quanto rettilineo.
- Moto di avanzamento: assieme al moto di taglio garantisce la formazione dei trucioli e ne assicura l’asportazione in maniera ripetuta e costante. Il moto di avanzamento può essere continuo o intermittente.
- Moto di lavoro: é il risultato della composizione simultanea del moto di taglio e di avanzamento.
Moti secondari
I moti secondari sono moti di registrazione e di alimentazione.
- Moto di registrazione: definisce la posizione dell’utensile rispetto al pezzo posto in lavorazione prima che inizi il lavoro o alla ripresa di questo dopo una passata.
- Moto di alimentazione: regola la posizione del pezzo o dell’utensile definendo la profondità con cui l’utensile penetrerà nel pezzo anche detto profondità di passata o profondità di taglio.
Velocità di taglio
Con velocità di taglio si inteinde la velocità relativa tra l’utensile e il pezzo nel punto in cui avviene l’asportazione di truciolo. Questa è una componente di fondamentale importanza fondamentale nelle lavorazioni mediante l’utilizzo di macchine utensili. Una corretta selezione della velocità di taglio, garantisce sia la buona esecuzione del lavoro riducendone i tempi sia, molto importante, evita il deterioramento dell’utensile in tempi brevi. La scelta della velocità di taglio deve essere effettuata in base alle seguenti componenti:
- tipo di materiale da lavorare;
- tipo di materiale cui l’’utensile è realissato;
- segmento del truciolo che si desidera asportare;
- presenza di liquido lubrificante;
- diametro del pezzo da lavorare;
- tipo di lavorazione.
L’unità di misura che identifica la velocità di taglio è espressa in metri al minuto (m/min).
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