Κοπτικά Εργαλεία Τόρνου

Τόρνευση (Turning)

Η τόρνευση είναι μία βασική μέθοδος κατεργασίας μετάλλων (και όχι μόνο), όπου το τεμάχιο περιστρέφεται, ενώ το εργαλείο παραμένει ακίνητο. Η επεξεργασία γίνεται μέσω της επαφής κοπτικού και περιστρεφόμενου υλικού. Συνήθως εφαρμόζεται σε εξαρτήματα με συμμετρία περιστροφής.

Η κίνηση του εργαλείου μπορεί να είναι είτε παράλληλη (διαμήκης) είτε κάθετη (εγκάρσια) στον άξονα του τεμαχίου. Με τον τρόπο αυτό, μπορούν να επιτευχθούν διαφορετικές μορφές και επιφάνειες, όπως κύλινδροι, κώνοι ή σφαιρικά σχήματα.

Κατηγορίες Τόρνευσης

Η διαδικασία τόρνευσης χωρίζεται σε διάφορους τύπους:

• Εξωτερική τόρνευση: η επεξεργασία γίνεται στην εξωτερική επιφάνεια του τεμαχίου. Όπου διακρίνεται σε δύο διαφορετικές κατεργασίες.
• Κατά μήκος επεξεργασία (plain or straight turning): μείωση εξωτερικής διαμέτρου με κίνηση παράλληλη στον άξονα.

• Τόρνευση προσώπου (facing): το εργαλείο κινείται κάθετα στον άξονα, μειώνοντας το μήκος του τεμαχίου.

  
  * Εσωτερική τόρνευση (boring): το κοπτικό εργάζεται στο εσωτερικό ενός υπάρχοντος ανοίγματος.

* Τόρνευση ρίκνωσης (knurling): η κατεργασία δημιουργίας ρίκνωσης (κανελάζ) σε κυλινδρικές επιφάνειες για την αποφυγή ολίσθησης

* Σπειρωτόμηση (thread cutting): δημιουργία σπειρώματος με διαδοχικά περάσματα, εξωτερικά ή εσωτερικά.

* Αυλάκωση (grooving): παραγωγή αυλακώσεων με προκαθορισμένη γεωμετρία.

* Αποκοπή (parting): κοπή του τεμαχίου με πλήρη διείσδυση του εργαλείου.

Επιλογή Εργαλείου

Αφού έχει καθοριστεί το είδος της κατεργασίας, ακολουθεί η επιλογή του κατάλληλου κοπτικού εργαλείου. Στην τόρνευση, η επιλογή αυτή αφορά κυρίως την επιλογή κοπτικού πλακιδίου (insert), το οποίο πρέπει να είναι κατάλληλο ως προς το υλικό του τεμαχίου, τον τύπο κατεργασίας και τις συνθήκες κοπής.

Το γεωμετρικό σχήμα του πλακιδίου αποτελεί κρίσιμο παράγοντα κατά την επιλογή, καθώς επηρεάζει τη μηχανική του αντοχή, την προσβασιμότητα στο τεμάχιο και τη γενική απόδοση της κατεργασίας. Η γωνία μεταξύ των πλευρών του insert καθορίζει την κατανομή των τάσεων κατά την κοπή και τη δυνατότητα χρήσης του εργαλείου σε διαφορετικές εφαρμογές.

Η επιλογή insert βασίζεται σε προκαθορισμένα γεωμετρικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά, τα οποία περιγράφονται από το σύστημα κωδικοποίησης ISO 1832. Η κωδικοποίηση αυτή περιλαμβάνει το σχήμα του πλακιδίου, τη γωνία κοπής, τον τρόπο συγκράτησης, τις διαστάσεις και τις ανοχές κατασκευής.

ISO 1832

Κάθε γράμμα ή αριθμός στον κωδικό αντιστοιχεί σε μία συγκεκριμένη παράμετρο, επιτρέποντας την άμεση αναγνώριση και σύγκριση εργαλείων.

CNMG 120408

• C – Ρομβοειδές σχήμα 80°
• N – Μηδενική γωνία ελευθερίας - αρνητικής κοπής (neutral clearance)
• M – Τρόπος συγκράτησης με clamp και κεντρική οπή
• G – Τυπική ακρίβεια κατασκευής
• 12 – Μήκος πλευράς 12 mm
• 04 – Πάχος 4,76 mm
• 08 – Corner radius 0,8 mm

Η σωστή ερμηνεία του ISO κωδικού είναι απαραίτητη για την επιλογή εργαλείων με ακρίβεια, σύμφωνα με τις απαιτήσεις της εφαρμογής.

Επιλογή Γρεζοσπάστη (Chipbreaker)

Ο γρεζοσπάστης είναι η γεωμετρία που βλεπουμε στην "πάνω" μεριά του πλακιδίου. Η γεωμετρία αυτή καθορίζει πολλές παράμετρους στην κοπή, όπως την δημιουργία και την απομάκρυνση των γρεζιών, την διαχείριση της θερμότητας και την κατανομή των δυνάμεων κοπής. Κάθε γεωμετρία χρησιμοποιείται σε μια διαφορετική εφαρμογή, ανάλογα τα Κατεργαζόμενα Υλικά (VDI 3323) και το εύρος των εφαρμογών

Η επιλογή chipbreaker γίνεται βάσει των εξής παραμέτρων:

• Τύπος κατεργασίας (ξεχόντρισμα, γενικές κατεργασίες, φινίρισμα)
• Κατεργάσιμο υλικό (π.χ. χάλυβας, ανοξείδωτο, χυτοσίδηρος)
• Βάθος κοπής (ap) και πρόωση (fn)

Ενδεικτικά:

Επιλογή Grade

Το grade των πλακιδίων αναφέρεται στην σύνθεση του καρβιδίου και στην επικάλυψη του. Το κάθε grade απευθύνεται σε συγκεκριμένο προς κατεργασία υλικό και εύρος εφαρμογής

Ενδεικτικά:

Επιλογή Ακτίνας Κοπής (Corner Radius)

Η ακτίνα κοπής - RE (nose radius) επηρεάζει τόσο την ποιότητα επιφάνειας όσο και την αντοχή του εργαλείου. Μεγαλύτερη ακτίνα προσφέρει μεγαλύτερη αντοχή αλλά αυξάνει τις δυνάμεις κοπής. Αντίθετα, μικρή ακτίνα είναι πιο κατάλληλη για τελικές κατεργασίες με χαμηλές απαιτήσεις ισχύος. Επίσης όσο μεγαλώνει η ακτίνα (ράδιο) μεγαλώνει και το ελάχιστο βάθος κοπής Ap.

Ενδεικτικά:

• 0.2–0.4 mm: για φινίρισμα
• 0.8–1.2 mm: για γενικές κατεργασίες
• >1.2 mm: για βαριές κατεργασίες και ξεχόντρισμα

Η επιλογή γίνεται πάντα σε συνδυασμό με τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά (chipbreaker, grade, είδος εφαρμογής).