Progressi del tourbillonnage nella tecnologia degli utensili

Oct 13, 2023

Di Scott Laprade, supervisore delle applicazioni per Genevieve Swiss Industries Inc.

Investire nella tecnologia CNC Swiss consente ad un'officina di eseguire operazioni di filettatura. Ogni macchinista svizzero dovrebbe essere a conoscenza degli ultimi progressi in questo campo.

Quando si esegue la filettatura utilizzando il metodo tradizionale a "punto singolo" su una macchina svizzera o su qualsiasi tornio, sono necessari diversi passaggi con l'utensile per ottenere la profondità completa della forma della filettatura. Questo tende a non essere un grosso problema per le viti di diametro maggiore che utilizzano forme di filettatura incluse a 60 gradi poiché la velocità di rimozione del metallo è bassa e la deflessione del pezzo è minima. Pertanto, anche la pressione dell'utensile richiesta per tagliare questo tipo di filettatura è relativamente bassa.

Tuttavia, a causa della fantina mobile e della disposizione della boccola di guida di questa attrezzatura e delle caratteristiche o dei requisiti del pezzo in lavorazione, ciò può dare la possibilità al pezzo di "cadere" dalla boccola di guida mentre viene fatto passare avanti e indietro attraverso l'utensile di filettatura con conseguente deflessione e perdita di rigidità. Questi fenomeni diventano più diffusi quando il diametro maggiore della filettatura è inferiore al diametro grezzo. Il supporto fornito dalla boccola di guida è inefficace. Quindi considerare parte della rimozione del metallo necessaria per realizzare filettature più aggressive di tipo "contrafforte" come quelle comunemente presenti sugli impianti chirurgici ortopedici e di riparazione di traumi progettati per fissare l'osso, la filettatura a punto singolo diventa un mezzo minore per svolgere il lavoro in modo economicamente vantaggioso maniera. Il completamento di alcune di queste filettature profonde può richiedere dai 40 ai 50 passaggi, a seconda delle caratteristiche della filettatura.

Le basi dei thread a passaggio singolo

Ecco dove è possibile applicare il tourbillonnage per aumentare le capacità produttive di questo tipo di filo. Per eseguire il lavoro di tourbillonnage sono necessari quattro componenti: un tornio CNC a fantina mobile, un utensile motorizzato dedicato "accessorio vorticoso" progettato specificamente per questo processo, un anello e un corpo della fresa e gli effettivi utensili da taglio in metallo duro con la forma richiesta rettificata con precisione loro. Questi componenti dell'utensileria lavorano insieme per far ruotare la barra dal diametro grezzo a una forma di filettatura standard o personalizzata finita in un unico passaggio.

L'azione di taglio è un processo di fresatura simile alla fresatura di filetti del diametro interno ma sul diametro esterno del pezzo. Ciò offre un controllo senza precedenti sulla qualità della finitura e sulla velocità garantendo che il materiale rimanga rigido all'interno della boccola di guida ma anche modulando il carico di truciolo per dente e il numero di giri dell'asse C. È possibile ottenere velocità di rimozione del metallo più elevate e finiture migliorate utilizzando il maggior numero possibile di frese nel corpo della fresa. Se abbinato alla capacità del refrigerante ad alta pressione comunemente presente sulla maggior parte delle macchine attuali, la zona di taglio può essere mantenuta libera e priva di trucioli. Di conseguenza, è possibile raggiungere velocità elevate, con conseguente filettatura finita senza bave in un unico passaggio.

Sono stati apportati numerosi progressi a questo processo, compreso lo sviluppo di rivestimenti in carburo. Ad esempio, la svizzera UTILIS AG ha introdotto il suo utensile proprietario "UHM10 TX+", che è una combinazione di substrato e rivestimento in carburo che si rivela un punzone a eliminazione diretta non solo per applicazioni di titanio e acciaio inossidabile medico, ma anche per leghe resistenti alle alte temperature. Questa nuova tecnologia di rivestimento presenta una qualità superficiale sub-micro, priva di difetti, che si presta ai tipi di carico di taglio incontrati dal metallo duro durante il vortice di filetti.

La qualità del bordo è un fattore importante nel mantenimento dell'accuratezza della forma della filettatura e l'offerta TX+ rafforza la condizione del bordo senza deformare la forma della geometria. Questo è un aspetto importante del processo perché la regolazione dell'angolo di attacco, la posizione del centro dell'utensile e la precisione dell'inserto sono fondamentali per produrre filettature perfette sul pezzo, in particolare su diametri principali della filettatura inferiori a 3 mm dove l'affilatura della cresta della filettatura può essere un requisito importante.

Quando si producono forme di filettatura speciali di piccolo diametro, la rigidità della configurazione e la distanza dalla boccola di guida possono diventare un problema. Questo problema viene tradizionalmente risolto ottenendo una boccola di guida a "naso esteso" per mantenere il grezzo e il pezzo più vicino al "cerchio di volo" dell'inserto vorticoso per evitare che si sviluppino armoniche rovinanti nella finitura e nell'inserto. L'utilizzo di una boccola di guida con punta estesa può diventare complicato poiché gli utensili di tornitura tradizionali ora devono essere spostati verso l'esterno dalla piastra dell'utensile per compensare lo spostamento della boccola di guida. È necessario molto lavoro extra nella configurazione per far sì che l'operazione di rotazione funzioni su questi pezzi di diametro inferiore.