I recenti progressi nella tecnologia degli abrasivi consentono agli operatori dei centri di lavoro di eseguire simultaneamente la finitura superficiale e altre operazioni di lavorazione, riducendo così i tempi di ciclo, migliorando la qualità e risparmiando tempo e denaro sulle operazioni di finitura offline. Gli utensili di finitura abrasiva si integrano facilmente nella tavola rotante o nel sistema di portautensili di una macchina CNC.
Sebbene le officine meccaniche a contratto stiano scegliendo sempre più spesso questi strumenti, permangono preoccupazioni riguardo all'utilizzo di abrasivi nei costosi centri di lavoro CNC. Tale preoccupazione deriva spesso dalla convinzione diffusa che gli "abrasivi" (come la carta vetrata) rilascino grandi quantità di particelle abrasive e detriti che possono ostruire i condotti di raffreddamento o danneggiare le guide o i cuscinetti esposti. Queste preoccupazioni sono in gran parte infondate.
"Queste macchine sono molto costose e molto precise", ha affermato Janos Haraczi, presidente della Delta Machine Company, LLC. L'azienda è un'officina meccanica specializzata nella produzione di componenti complessi e ad alta tolleranza in titanio, leghe di nichel, acciaio inossidabile, alluminio, plastica e altre leghe speciali. "Non farò nulla che possa compromettere la precisione o la durata delle apparecchiature."
Spesso si crede erroneamente che "abrasivo" e "materiale di molatura" siano la stessa cosa. Tuttavia, è necessario distinguere tra abrasivi e utensili di finitura abrasivi utilizzati per la rimozione aggressiva del materiale. Gli utensili di finitura non producono praticamente particelle abrasive durante l'uso, e la quantità di particelle abrasive prodotte è equivalente alla quantità di trucioli di metallo, polvere di molatura e usura dell'utensile generati durante il processo di lavorazione.
Anche quando si generano quantità minime di particolato fine, i requisiti di filtrazione per gli utensili abrasivi sono simili a quelli per la lavorazione meccanica. Jeff Brooks di Filtra Systems afferma che qualsiasi particolato può essere facilmente rimosso con un sistema di filtrazione a sacco o a cartuccia economico. Filtra Systems è un'azienda specializzata in sistemi di filtrazione industriale, inclusa la filtrazione del liquido di raffreddamento per macchine CNC.
Tim Urano, responsabile della qualità presso Wolfram Manufacturing, ha affermato che gli eventuali costi aggiuntivi di filtrazione associati all'utilizzo di utensili abrasivi sono talmente minimi da "non valere davvero la pena di considerarli, poiché il sistema di filtrazione stesso dovrebbe rimuovere il particolato dal liquido di raffreddamento generato durante il processo di lavorazione".
Negli ultimi otto anni, Wolfram Manufacturing ha integrato Flex-Hone in tutte le sue macchine CNC per la sbavatura dei fori trasversali e la finitura delle superfici. Flex-Hone, prodotto da Brush Research Manufacturing (BRM) di Los Angeles, è caratterizzato da minuscole sfere abrasive fissate in modo permanente a filamenti flessibili, il che lo rende uno strumento versatile ed economico per la preparazione di superfici complesse, la sbavatura e la levigatura dei bordi.
È fondamentale rimuovere le bave e gli spigoli vivi dai fori trasversali e da altre aree difficili da raggiungere, come sottosquadri, fessure, incavi o fori interni. Una rimozione incompleta delle bave può causare ostruzioni o turbolenze nei passaggi critici di fluidi, lubrificanti e gas.
"Per una singola parte, possiamo utilizzare due o tre diverse misure di Flex-Hones a seconda del numero di intersezioni tra le porte e delle dimensioni dei fori", spiega Urano.
Flex-Hones è stato aggiunto al tavolo girevole per utensili e viene utilizzato quotidianamente, spesso più volte all'ora, su alcuni dei pezzi più comuni dell'officina.
"La quantità di materiale abrasivo che si stacca da Flex-Hone è trascurabile rispetto ad altre particelle che finiscono nel liquido di raffreddamento", spiega Urano.
Anche gli utensili da taglio come le punte e le frese in metallo duro generano trucioli che devono essere filtrati dal liquido di raffreddamento, afferma Eric Sun, fondatore di Orange Vise nella contea di Orange, in California.
«Alcune officine meccaniche potrebbero dire: "Non utilizzo abrasivi nel mio processo, quindi le mie macchine sono completamente prive di particelle". Ma non è vero. Anche gli utensili da taglio si usurano e il carburo può scheggiarsi e finire nel liquido di raffreddamento», ha affermato il signor Sun.
Sebbene Orange Vise sia un'azienda di produzione conto terzi, si dedica principalmente alla realizzazione di morse e componenti a cambio rapido per macchine CNC, lavorando materiali come alluminio, acciaio e ghisa. L'azienda utilizza quattro centri di lavoro orizzontali ad alta velocità Mori Seiki NHX4000 e due centri di lavoro verticali.
Secondo il signor Sun, molte morse sono realizzate in ghisa con una superficie temprata selettivamente. Per ottenere lo stesso risultato di una superficie temprata, Orange Vise ha utilizzato una spazzola a disco abrasivo NamPower di Brush Research.
Le spazzole a disco abrasive NamPower sono realizzate con fibre abrasive flessibili in nylon legate a un supporto termoplastico rinforzato con fibre e rappresentano una combinazione unica di abrasivi in ceramica e carburo di silicio. Le fibre abrasive agiscono come lime flessibili, seguendo i contorni del pezzo, pulendo e levigando bordi e superfici, garantendo la massima rimozione delle bave e una finitura superficiale liscia. Altre applicazioni comuni includono la levigatura dei bordi, la pulizia dei pezzi e la rimozione della ruggine.
Per eseguire operazioni di finitura superficiale, il sistema di carico utensili di ogni macchina utensile CNC è dotato di spazzole abrasive in nylon. Sebbene utilizzi anch'essa grani abrasivi, il professor Sun ha affermato che la spazzola NamPower è "un tipo di abrasivo diverso" perché è essenzialmente "autoaffilante". La sua struttura lineare mantiene nuove particelle abrasive affilate a contatto costante con la superficie di lavoro e si consuma gradualmente, rivelando nuove particelle taglienti.
"Utilizziamo le spazzole abrasive in nylon NamPower quotidianamente da sei anni. In questo periodo, non abbiamo mai avuto problemi con particelle o sabbia che si depositavano su superfici critiche", ha aggiunto il signor Sun. "Nella nostra esperienza, anche piccole quantità di sabbia non causano alcun problema."
Sostanze utilizzate per la molatura, la levigatura, la lappatura, la superfinitura e la lucidatura. Esempi includono granato, carborundum, corindone, carburo di silicio, nitruro di boro cubico e diamante in varie granulometrie.
Una sostanza che possiede proprietà metalliche ed è composta da due o più elementi chimici, di cui almeno uno è un metallo.
Una porzione di materiale filiforme che si forma sul bordo di un pezzo durante la lavorazione. Solitamente è tagliente. Può essere rimossa con lime manuali, mole o nastri abrasivi, spazzole metalliche, spazzole abrasive, getto d'acqua o altri metodi.
I perni conici vengono utilizzati per supportare una o entrambe le estremità di un pezzo durante la lavorazione. Il centro viene inserito in un foro praticato all'estremità del pezzo. Un centro che ruota con il pezzo è detto "contropunta rotante", mentre un centro che non ruota con il pezzo è detto "contropunta fissa".
Un controllore basato su microprocessore, specificamente progettato per l'uso con macchine utensili per la creazione o la modifica di pezzi. Il sistema CNC programmato attiva il sistema servoassistito e l'azionamento del mandrino della macchina e controlla diverse operazioni di lavorazione. Vedi DNC (controllo numerico diretto); CNC (controllo numerico computerizzato).
Un fluido che riduce l'aumento di temperatura all'interfaccia utensile/pezzo durante la lavorazione. Solitamente si presenta in forma liquida, come miscele solubili o chimiche (semisintetiche, sintetiche), ma può anche essere aria compressa o altri gas. Poiché l'acqua ha la capacità di assorbire grandi quantità di calore, è ampiamente utilizzata come vettore per i fluidi di raffreddamento e vari fluidi per la lavorazione dei metalli. Il rapporto tra acqua e fluido per la lavorazione dei metalli varia a seconda dell'operazione di lavorazione. Vedi fluido da taglio; fluido da taglio semisintetico; fluido da taglio solubile in olio; fluido da taglio sintetico.
L'uso manuale di un utensile con molti piccoli denti per arrotondare angoli vivi e sporgenze, e per rimuovere bave e intaccature. Sebbene la limatura venga solitamente eseguita a mano, può essere utilizzata come fase intermedia nella lavorazione di piccoli lotti o pezzi unici utilizzando una lima elettrica o una sega a nastro sagomata con un apposito accessorio per la limatura.
Operazioni di lavorazione meccanica in cui il materiale viene rimosso da un pezzo mediante mole abrasive, pietre abrasive, nastri abrasivi, paste abrasive, dischi abrasivi, abrasivi, sospensioni abrasive, ecc. La lavorazione meccanica assume molte forme: rettifica di superfici piane e/o quadrate; rettifica cilindrica (di cilindri e coni esterni, raccordi, incavi, ecc.); rettifica senza centri; smussatura; rettifica di filettature e profili; affilatura utensili; rettifica casuale; lappatura e lucidatura (rettifica con grana finissima per creare una superficie ultra-liscia); levigatura; e rettifica a disco.
Macchine CNC in grado di eseguire foratura, alesatura, maschiatura, fresatura e barenatura. Solitamente dotate di cambio utensile automatico. Vedi cambio utensile automatico.
Le dimensioni del pezzo possono presentare deviazioni minime e massime rispetto agli standard stabiliti, pur rimanendo accettabili.
Il pezzo in lavorazione viene bloccato in un mandrino, montato su una piastra frontale o fissato tra le punte. Mentre il pezzo ruota, un utensile (di solito a punta singola) viene alimentato lungo la periferia, l'estremità o la superficie del pezzo. Le tipologie di lavorazione del pezzo includono: tornitura in linea retta (taglio lungo il perimetro del pezzo); tornitura conica (modellatura di un cono); tornitura a gradini (tornitura di pezzi di diverso diametro sullo stesso pezzo); smussatura (bisellatura di un bordo o di una spalla); spianatura (rifilatura dell'estremità); filettatura (di solito esterna, ma può essere anche interna); sgrossatura (rimozione significativa di materiale); e finitura (passaggi finali leggeri). Può essere eseguita su torni, centri di tornitura, torni a mandrino, torni automatici e macchine simili.
Data di pubblicazione: 26 maggio 2025