Gli inserti offrono un vantaggio importante rispetto ad altri utensili di asportazione truciolo: quando un tagliente è usurato, viene semplicemente girato l’inserto per usare un tagliente ancora non utilizzato; non occorre riaffilare. In questo modo la produzione viene interrotta solo brevemente e non è più necessario dedicare del tempo al settaggio dell’utensile.
Che tipo di tagliente usare nello specifico dipende dal tipo di produzione, dal materiale da lavorare e dalla sua durezza. Esistono numerosi inserti che si distinguono in termini di forma e materiale, quindi scegliere l’inserto giusto diventa complicato.
Per evitare decisioni errate, gli inserti sono standardizzati secondo una norma internazionale. La norma ISO indica grandezza, forma, fissaggio, tipo di materiale e rivestimento. In base alla denominazione ISO dell’inserto l’operatore della macchina può scegliere l’inserto idoneo per l’applicazione.
Il codice ISO può contenere fino a dodici cifre. Solo le prime sette posizioni però contengono informazioni obbligatorie. Le posizioni 8 e 9 riguardano informazioni facoltative che vengono utilizzate a seconda delle necessità. Le posizioni dalla decima fino alla dodicesima contengono informazioni facoltative del produttore e vengono aggiunte alle posizioni obbligatorie del codice ISO separandole con un trattino.
Le sette posizioni obbligatorie descrivono la forma dell’inserto o l’angolo di spoglia inferiore e altre caratteristiche essenziali dell’inserto. I caratteri hanno lettere di codice individuali e numeri che identificano chiaramente un inserto. Per poter attribuire a queste lettere le rispettive dimensioni, è possibile consultare le tabelle secondo DIN4983 raccolte in un libro.
Le informazioni del produttore vengono aggiunte dopo un trattino e contengono, a seconda dell’azienda, la larghezza dello smusso, l’angolo dello smusso, il materiale da taglio o la forma del canalino formatruciolo. Per la decodifica consultare i cataloghi dei produttori.
Il codice ISO è composto da 9 simboli, ma la posizione 8 e/o 9 vengono usate solo in caso di necessità. Il produttore può aggiungere altre posizioni dopo un trattino (ad esempio per la forma del canalino formatruciolo).
Per raggiungere un buon controllo truciolo e ottimi risultati di lavorazione la geometria, qualità di m.d., forma (angolo di punta), grandezza, raggio di punta e angolo di registrazione dell’inserto vanno scelti con cura.
Per la sgrossatura si raccomanda una combinazione di grande profondità di taglio ed elevata velocità di avanzamento. Le lavorazioni di sgrossatura pertanto costituiscono una notevole sfida per quanto riguarda la sicurezza del tagliente. La finitura richiede solo piccole forze di taglio perché solitamente le profondità di taglio e gli avanzamenti sono bassi.
Un grande angolo di punta è stabile, richiede una maggiore potenza della macchina, d’altro canto però è adatto anche per elevati avanzamenti. In questo modo sono possibili elevate forze di taglio, ma aumenta anche la tendenza a vibrare. Con un angolo di punta piccolo il tagliente è meno stabile e la profondità di taglio è minore, di conseguenza aumenta la sensibilità al calore. L’inserto è caratterizzato da una forza di taglio più bassa.
1. RE = raggio di punta
2. I = lunghezza tagliente (grandezza inserto)
3. Angolo di punta
Scegliete la grandezza dell’inserto in base al tipo di lavorazione e allo spazio disponibile per l’utensile durante la lavorazione. Un inserto di grandezza maggiore offre una maggiore stabilità. Per lavorazioni pesanti, ad esempio, la grandezza di solito supera IC 25 mm (1 pollice). Per la finitura invece spesso è sufficiente una grandezza minore. Ecco come fare: prima occorre determinare la massima profondità di taglio, in seguito la lunghezza di taglio necessaria, tenendo conto dell’angolo di registrazione del portainserti. Successivamente potete scegliere la lunghezza corretta per l’inserto.
La scelta del raggio di punta dipende dalla profondità di taglio e dall’avanzamento e influenza la qualità della superficie, il controllo truciolo e la stabilità dell’inserto. Il raggio di punta pertanto è un fattore estremamente importante per le lavorazioni di tornitura. Un raggio di punta piccolo è ideale per basse profondità di taglio, riduce le vibrazioni e assicura un buon controllo truciolo. Il tagliente però risulta meno stabile rispetto a un inserto con un raggio di punta grande che consente un elevato avanzamento combinato con un’elevata sicurezza del tagliente. Con un raggio di punta grande però spesso le forze radiali sono maggiori. Questo può comportare un effetto di taglio ridotto con il risultato di una scarsa qualità della superficie. Per questo è consigliabile scegliere un raggio di punta piccolo se la vostra configurazione ha una tendenza alle vibrazioni. In generale, va scelto un raggio di punta non superiore alla profondità di taglio.
L’angolo di registrazione KAPR è l’angolo fra tagliente e direzione d’avanzamento. Determina la formazione truciolo, la direzione delle forze di taglio e la profondità di taglio. Un grande angolo di registrazione indirizza le forze nella direzione del mandrino diminuendo la tendenza alle vibrazioni. Consente la rotazione della spalla ed è caratterizzato da maggiori forze di taglio all’ingresso e all’uscita dell’utensile. Con materiali HRSA (heat resistant super alloys) e materiali cementati un grande angolo di registrazione causa una tendenza all’usura. L’angolo minore di registrazione aumenta la tendenza alle vibrazioni, perché le forze radiali maggiori vengono indirizzate verso il componente. Allo stesso tempo, tuttavia, il tagliente è sottoposto a sollecitazioni ridotte, i trucioli prodotti sono sottili tanto da consentire maggiori avanzamenti e l’usura a intaglio diminuisce. Tuttavia, non è possibile ruotare contro una spalla di 90 gradi.
In principio il materiale dell’inserto deve essere duro e resistente a deformazioni, allo stesso tempo però più tenace possibile, pertanto non fragile; non deve reagire con il materiale da lavorare e in generale deve essere chimicamente stabile, ovvero resistente a sollecitazioni termiche improvvise, a ossidazione e diffusione. Ci sono inserti in metallo duro, ceramica, nitruro di boro e con riporto in diamante. La geometria dell’inserto e della qualità di m.d. sono complementari: la tenacità di una qualità di m.d. può compensare la scarsa stabilità di una geometria inserto.
Per migliorare le caratteristiche degli inserti, spesso sono rivestiti con carburo di titanio o nitruro di titanio per ottimizzarne ulteriormente la resistenza all’usura e al calore.
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