Sin dall'età
della pietra l'uomo praticava fori in materiali, come conchiglie,
ossa, utilizzando stecchi, rami più duri dell'oggetto che volevano
forare. Con spinte e movimenti rotatori continui riuscirono a forare
questi oggetti, creando collane, monili, bracciali per poi
adornarsi. Poi con il tempo la tecnica si migliorò, i Romani, il
medioevo sino all'evento dell'elettricità con la produzione
industriale di manufatti in ferro. Tra tutte le lavorazioni meccaniche di tornitura, di fresatura, etc., la foratura con utensili a forare rappresenta un'altra operazione essenziale al fine di ottenere un pezzo finito, ove siano previsti anche fori calibrati o maschiati, passanti o ciechi. La scelta del tipo di punta varia in base al tipo di foro che si vuole realizzare e al materiale del pezzo in lavorazione. Più il materiale è duro e più duro deve essere il materiale della punta. Punte in HS, HSS, ad inserti riportati al widia. La scelta è varia come sono vari i tipi di foro. Foro solo di punta per perni, fori calibrati per spine, fori allargati per maschiature, fori svasati, fori ciechi e a fondo piatto, fori di profondità tale da dover utilizzare punte speciali (punta a cannone). In generale per poter forare normalmente occorre:= Punta da centri (centrino) e una punta del diametro necessario. Qual'ora il foro dovrà essere calibrato andrà utilizzato un allargatore per rifilare il foro e poi un alesatore a macchina per portarlo a misura richiesta. Lo scopo del centrino e quello di imboccare la punta la quale potrebbe deviare al solo contatto del particolare in lavorazione. |
=Esempi di
fori. I fattori che influenzano la foratura sono:1=Il diametro e la
profondità del foro. 2=Le tolleranze richieste. 3=I costi della
macchina utensile. 4=La forma del componente da lavorare. 5=Il
materiale da lavorare. 6=Potenza e stabilità della macchina
utensile. |
=tipi di
punte con attacco cilindrico e conico. Per macchine utensili, come
frese, le punte con attacco conico sono le più usate, assieme al
mandrino con attacco cono Morse. In base alle necessità e al tipo di
macchina, vengono utilizzati mandrini portautensili adeguati per
supportare la torsione delle punte in modo da evitare slittamenti.
Il dente di trascinamento delle punte con attacco conico evita
questa eventualità . |
Velocità di taglio e avanzamenti per punte in
HSS (Vc= velocità di taglio: m/min. F= avanzamento: mm/giro) |
|||||||||
Diametro delle punte |
|||||||||
Materiale |
2 |
5 |
8 |
12 |
16 |
25 |
40 |
60 |
|
Acciaio 500 N/mm² |
Vc |
da 25 a 35 |
|||||||
F |
0,05 |
0,1 |
0,16 |
0,22 |
0,25 |
0,32 |
0,45 |
0,5 |
|
Acciaio 700 N/mm² |
Vc |
da 20 a 30 |
|||||||
F |
0,05 |
0,1 |
0,16 |
0,22 |
0,25 |
0,32 |
0,45 |
0,5 |
|
Acciaio 900 N/mm² |
Vc |
da 16 a 20 |
|||||||
F |
0,04 |
0,07 |
0,12 |
0,16 |
0,18 |
0,25 |
0,32 |
0,4 |
|
Ghisa 200 HB |
Vc |
da 20 a 30 |
|||||||
F |
0,07 |
0,12 |
0,2 |
0,28 |
0,32 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
Ghisa 240 HB |
Vc |
da 16 a 20 |
|||||||
F |
0,06 |
0,1 |
0,16 |
0,22 |
0,25 |
0,32 |
0,4 |
0,5 |
|
Ottone |
Vc |
da 60 a 100 |
|||||||
F |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,32 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
Alluminio |
Vc |
da 40 a 120 |
|||||||
F |
0,1 |
0,16 |
0,2 |
0,26 |
0,32 |
0,42 |
0,5 |
0,6 |
=Le
formule per calcolare le velocità di taglio in metri al
minuto, il numero dei giri che deve fare la punta in giri al
minuto, l'avanzamento in mm giro, formule indicative uguali
ad altre lavorazioni di fresatura o di tornitura pertanto
verranno utilizzati i soliti parametri per ogni tipo di
lavorazione. L'esperienza migliorerà la scelta dei numero
dei giri e l'avanzamento che la punta dovrà fare per forare
in sicurezza. Effetti della velocità di taglio:
La velocità di taglio, oltre alla durezza del materiale, è
il fattore che incide maggiormente su durata del tagliente e
assorbimento di potenza. Il fattore più importante che
determina la durata del tagliente. Incide su potenza e
coppia. Una maggiore velocità genera una temperatura più
alta e provoca una maggiore usura sul fianco, soprattutto
sull'angolo periferico. Una maggiore velocità è vantaggiosa
per la formazione dei trucioli nei materiali teneri a
truciolo lungo, come l'acciaio a basso tenore di carbonio.
Velocità di taglio troppo alta: Rapida usura sul fianco,
deformazione plastica, scarsa qualità ed errata tolleranza
del foro. Velocità di taglio troppo bassa: Tagliente di
riporto, inadeguata evacuazione del truciolo, tempi di
taglio più lunghi. Effetti dell'avanzamento:
Influisce su formazione dei trucioli, finitura superficiale
e qualità del foro. Incide su potenza e coppia. Un
avanzamento elevato incide sulla forza di avanzamento, da
considerare in presenza di condizioni instabili.
Contribuisce alle sollecitazioni termiche e meccaniche: Alta
velocità di avanzamento, controllo truciolo più difficile,
tempo di taglio inferiore, minore usura dell'utensile ma
maggiore rischio di rottura della punta, qualità del foro
inferiore. Bassa velocità di avanzamento: Trucioli più
lunghi e sottili, maggiore qualità , usura accelerata degli
utensili, tempi di taglio più lunghi |
=La punta
elicoidale è l'utensile quasi universalmente adottato per
l'esecuzione di fori. Il distacco dei trucioli è realizzato come gli
altri utensili per tornio, per fresatrice o per pialla,
facendo penetrare il tagliente a forma di cuneo nel materiale. Le
punte elicoidali sono generalmente costruite in
acciaio
rapido o
super rapido. a=Direzione del taglio. b=Direzione di
avanzamento. C=Tagliente 1. D=Tagliente 2. T1=Truciolo 1.
T2=Truciolo 2.
=Forma geometrica dell'estremità anteriore
della punta elicoidale=Gli elementi caratteristici delle punte
elicoidali per quanto riguarda la loro estremità anteriore sono: ɑ=
Angolo di spoglia inferiore. γ=Angolo di spoglia superiore. β=Angolo
di taglio. ψ=Angolo di punta. A=Spigoli taglienti. B=Spigoli di
punta. C=Faccia inferiore. D=Filo di guida. E=Faccia superiore. Gli
sforzi che si generano durante il taglio sono rilevanti, poiché i
due taglienti lavorano con velocità di taglio diversa a seconda
della loro distanza dall'asse della punta. Infatti, mentre lungo
l'asse della punta la velocità di taglio è uguale a zero e il
materiale viene compresso, all'estremità dei taglienti essa è uguale
alla velocità periferica della punta. Per migliorare le condizioni
di lavoro e per ottenere una finitura migliore si procede alla
esecuzione di un foro preliminare di diametro inferiore a quello
richiesto, e si allarga quindi il foro così ottenuto con una seconda
punta elicoidale di diametro maggiore. Procedendo in questo modo si
riducono anche le deviazioni laterali della punta. =Allargatore. d=Diametro del foro
preliminare. D=Diametro del foro da ottenere. Ag=Avanzamento in mm
per giro della punta. I=Zona di lavoro dei taglienti. ψ=Angolo di
punta. L'allargatore serve per rifilare, raddrizzare il foro fatto
di punta e portarlo alla dimensione ideale per una maschiatura= (es
MF10x0,75, forare da Ø 8,5 allargare a Ø 9,2 quindi maschiare a
MF10x0,75), o anche per una calibratura tollerata= (es. Ø
10H7, forare a Ø 9, allargare a Ø 9,75,
infine alesare a macchina a Ø 10H7). |