settembre 25, 2023
Cos’è la foratura meccanicaInnanzitutto è opportuna la comprensione di cos’è la foratura meccanica.
Si tratta di una particolare lavorazione meccanica per asportazione di truciolo, che consente di realizzare fori tramite un utensile rotante e traslante in direzione assiale.
I fori ottenuti in tal modo posso avere diverse dimensioni e misure di diametro.
Generalmente si va:
· Da quelli più piccoli, che misurano 0,1 millimetro di diametro
· A quelli più grandi, con alcuni centimetri di diametro
Per quanto riguarda invece la qualità e la definizione del foro, vi sono alcune variabili che influenzano tali fattori, come ad esempio:
· Velocità di avanzamento.
· Profondità del foro.
· Materiale su cui viene effettuata la lavorazione.
Laddove risulta più difficile ottenere superfici con un livello di finitura superficiale adeguato, si può ricorrere ad ulteriori successive lavorazioni meccaniche come quella di barenatura o alesatura.
Esse sono funzionali ad ottenere le tolleranze richieste.
Tipologie di foro e foratura
Esistono diverse tipologie di foro e di foratura, di cui è opportuno conoscere le principali.
I fori realizzabili tramite questa lavorazione della meccanica di precisione possono ad esempio essere:
· Ciechi.
Un foro cieco non attraversa completamente il materiale ed ha forma cilindrica.
· Passanti.
Al contrario del precedente, il foro passante attraversa completamente il materiale; ha sempre una forma cilindrica.
· Svasati.
Un foro svasato si caratterizza per avere all’imboccatura un piccolo tratto conico.
· Conici.
I fori conici sono quelli le cui pareti risultano inclinate.
· Con lamatura.
Nel caso del foro con lamatura, all’imboccatura si realizza un tratto di foro di diametro maggiore per permettere l’alloggiamento della testa di un bullone.
· A profili multipli.
Quello a profilo multiplo è caratterizzato da tratti di diverse dimensioni (quindi diametri) e tipologie.
Per quanto riguarda poi la lavorazione di foratura, le principali tipologie sono:
· Foratura profonda.
La foratura profonda è definita dal rapporto tra il diametro e la lunghezza: esso dev’essere elevato, ovvero rientrare tra 5 e 100.
Questa lavorazione richiede estrema precisione nella rettilineità del foro, nelle tolleranze dimensionali e nella finitura superficiale.
· Micro-foratura.
Si parla di micro-foratura quando si devono realizzare fori molto piccoli: con diametro inferiore a 3 millimetri.
· Foratura a tuffo.
La foratura a tuffo è una particolare tecnica di che permette di realizzare cave riducendo il carico del mandrino e sfruttando la grande efficienza di espulsione del truciolo garantita dal sovrapponimento di parte del foro.
La foratura a tuffo infatti consiste nel ricavare le cave tramite la realizzazione di fori in parte sovrapposti (almeno il 30%), così da non impedire la rapida espulsione del truciolo.
· Foratura a enucleare.
Si parla di foratura a enucleare quando viene asportata solamente la parte esterna del diametro lasciando all'interno una carota, la cui presenza consente la realizzazione di fori passanti.
Macchine utensili per foratura meccanica
La foratura meccanica richiede l’impiego di particolari e variabili macchine utensili.
In particolare possono essere impiegate:
· Le foratrici.
Si tratta di macchine che possiedono uno o più mandrini orientabili, posizionabili con diverso grado di libertà in base al modello del macchinario.
Ad ogni modo, questi possono lavorare solamente quando si muovono lungo l’asse del mandrino stesso.
· I torni.
Per la foratura possono anche essere impiegati i torni, utilizzati per realizzare fori lungo l’asse di rotazione di un pezzo.
In tal caso è quest’ultimo (e non l’utensile) ad essere messo in rotazione dal mandrino.
· Le frese.
Le frese possono lavorare anche mentre eseguono spostamenti lungo altre direzioni, per questo motivo possono non solo forare ma anche fresare i componenti meccanici.
Consigli applicativi per sfide foratura
È bene concludere la guida con alcuni consigli applicativi per affrontare le sfide della foratura:
1. L’adduzione del refrigerante.
Per ottenere risultati di qualità dalla lavorazione è importante un’adeguata adduzione del refrigerante.
Infatti questo fattore, oltre che sulla qualità del foro, influisce sulla durata utensile e sull’evacuazione del truciolo.
· È importante che il flusso di refrigerante sia sufficiente.
· L'olio solubile (emulsione) dovrebbe essere usato sempre con additivi EP (pressione estrema).
Per ottimizzare la durata utensile, la miscela di olio e acqua dovrebbe contenere il 5-12% di olio (10-15% per gli acciai inossidabili e le superleghe resistenti al calore).
· L’adduzione interna del refrigerante è preferibile a quella esterna, laddove possibile.
· L’adduzione interna è raccomandata in caso di materiali a truciolo lungo e in caso di foratura profonda.
· Il refrigerante esterno è adeguato a casi in cui la formazione dei trucioli è buona e la profondità del foro non è eccessiva.
· La foratura senza refrigerante è generalmente sconsigliata.
Ad ogni modo in tal caso è opportuno ridurre la velocità di taglio.
È inoltre preferibile che si tratti di materiali a truciolo corto, in fori profondi fino a 3 volte il diametro.
2. Controllo truciolo.
La formazione e l’evacuazione truciolo sono questioni critiche in questa lavorazione meccanica e dipendono dal materiale del pezzo, dalla scelta della punta/geometria di inserto, dalla pressione, dal volume del refrigerante e dai dati di taglio.
I trucioli devono essere evacuati senza ostacoli, il che genera un suono costante.
Se i trucioli sono lunghi e piegati potrebbe essersi verificato un intasamento.
Per evitare questa circostanza è opportuno attenersi ad alcuni consigli applicativi:
· Verificare la correttezza dei dati di taglio.
· Verificare la forma dei trucioli, che fa da spia per eventuali intasamenti.
· Ispezionare i taglienti.
· Controllare il flusso e la pressione del fluido da taglio.
3. Velocità di taglio e avanzamento.
Questi fattori influiscono notevolmente sulla qualità del foro, sulla durata utensile, sulla finitura superficiale e sull’evacuazione truciolo.
In particolare:
· Una velocità di taglio troppo alta comporta una rapida usura dell’utensile, scarsa qualità ed errata tolleranza del foro.
· Una velocità di taglio troppo bassa comporta problematiche relative all’evacuazione truciolo e al tagliente di riporto; inoltre chiaramente si allungano i tempi.
· Una velocità di avanzamento troppo elevata implica un più difficoltoso controllo truciolo e una qualità del foro inferiore.
· Una velocità di avanzamento troppo bassa fa sì che i trucioli risultano più sottili e lunghi, oltre a velocizzare l’usura dell’utensile.
Per ottenere risultati d’indubbia qualità è sempre consigliabile affidarsi agli esperti.
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