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Aggressività: Un modo migliore per impostare velocità e avanzamenti

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Jeffrey A. Badger, Ph.D.
The Grinding Doc Consulting
Austin, Texas USA
www.TheGrindingDoc.com
JB@TheGrindingDoc.com
 

 

Come trovare il “punto ottimale” della tua mola.

Ogni operazione di rettifica ha un “punto ottimale”. Quando ti trovi nel punto ottimale le velocità e gli avanzamenti sono impostati proprio correttamente e la mola taglia bene, produce una buona finitura della superficie, non si consuma troppo rapidamente e in generale rettifica meglio. Quando non sei sul punto ottimale possono succedere problemi di ogni genere: il pezzo in lavorazione risulta bruciato, puoi causare vibrazioni, oppure la mola semplicemente si consuma molto rapidamente. Trovare il punto ottimale è estremamente importante per un’efficiente rettifica a bassa temperatura.

Nella affilatura dei prodotti di solito gli operatori delle macchine sono molto esperti nel trovare questo punto ottimale. Col passare del tempo, ritoccano di poco i loro tempi di avanzamento e le velocità della mola per trovare una serie di parametri che funzionano bene per la specifica combinazione di mola, pezzo in lavorazione, fluido di raffreddamento e affilatrice.

Ma cosa succede se l’operatore viene assegnato ad un altro lavoro? Diciamo, per esempio, che stia rettificando delle frese a codolo e che invece delle solite frese a codolo di diametro corrispondente a 6mm gli sia assegnato il compito di rettificare frese a codolo di 25mm di diametro, con una profondità di taglio molto più grande. Cosa fa in questo caso? Beh, dovrà proprio ripetere ancora l’intera operazione di lievi aggiustamenti per trovare il punto ottimale.

C’è un metodo migliore invece di questo metodo di procedere sulla base di tentativi? La risposta è un netto SÌ! Invece di pensare in termini di velocità e avanzamenti, pensate in termini di Aggressività. Per il lavoro dal diametro di 6mm l’operatore trovò un’Aggressività che funzionava bene per quella combinazione di mola, pezzo in lavorazione, fluido di raffreddamento e macchina. Adesso per il nuovo lavoro ha da ripetere di nuovo quell’Aggressività.

Che cosa è l'Aggressività?

L’Aggressività è semplicemente questione di fino a che punto metti sotto pressione le grane nella mola. È simile alla profondità di penetrazione oppure alla grossezza del truciolo, come mostrato nel seguente diagramma. Se l’Aggressività è troppo larga, le grane penetrano in profondità nel materiale, le forze esercitate sulle grane sono troppo grandi e le grane vengono prematuramente strappate via dal legante. Se l’Aggressività è troppo bassa le grane semplicemente sfiorano la superficie, si dà origine ad una notevole quantità di sfregamenti e calore, e le forze non sono sufficientemente energiche per permettere alle grane di auto-affilarsi – diventano semplicemente spuntate. L’Aggressività ottimale si trova tra questi due estremi – ossia il punto ottimale.

Per ‘Numero aggressività’ (Aggressiveness Number) s’intende quanto profondamente ogni
grana penetra nel pezzo in lavorazione.

 

Come calcolare l’Aggressività

Il Numero aggressività è calcolato con la formula qua sotto:

Qui vediamo che per il pezzo in lavorazione una più alta velocità, ossia velocità di avanzamento, produce un’Aggressività più elevata poiché risulta in una profondità di taglio più profonda. Una più alta velocità della mola riduce l’Aggressività poiché una rapida velocità della mola causa che le grane non penetrino così tanto profondamente; una mola di diametro più grande ottiene un’Aggressività minore.


Numeri giusti

Che cosa è un corretto Numero aggressività? Questo dipende dalla particolare mola e dal tipo di materiale che viene rettificato. Ogni combinazione mola/pezzo in lavorazione ha la sua limitata gamma di Numero aggressività corrispondente al suo punto ottimale. Se il tuo operatore è stato per un po’ di tempo a mettere a punto l’impostazione di un lavoro, è probabile che sia riuscito a trovare il Numero aggressività giusto per detta operazione. Una volta che l’ha identificato, continui ad usarlo.


Il cieco e l’elefante

Recentemente ho visitato un’azienda che rettificava frese a codolo in carburo di tungsteno usando una mola con grana di diamante a legante costituito da una particolare resina. C’erano due operatori, Joe e Hank, che stavano eseguendo lavori simili sulla stessa macchina con le stesse specifiche per la mola. Joe giurava che i suoi parametri erano i migliori per il lavoro da eseguire. Hank era di differente parere: che i suoi parametri erano i migliori.

 

 

 

Profondità del taglio (mm)

Velocità di avanzamento
(mm/min)

Velocità della mola
(m/s)

Diametro della mola
(mm)

Tasso di
sgrossatura
(mm3/mm/s)

Numero aggressività

Parametri di Joe per fresa a codolo di carburo di diametro piccolo

2.5 150 18.5 150 6.3 17.4

Parametri di Hank per fresa a codolo di carburo di diametro medio

2.9 115 16.5 120 5.6 18.1

Opuscolo della mola pubblicato dal costruttore della mola – Case study: Rettifica di una fresa a codolo in carburo di diametro medio

2 300 33 150 10.0 17.5


Parametri di rettifica, rettifica di sgrossatura con mola di diamante a carburo di tungsteno

 
Guardando i parametri vediamo che Joe stava lavorando a 18,5 m/s mentre Hank stava lavorando a 16,5 m/s. Chiesi a Joe cosa pensava dei parametri di Hank e mi disse: “Niente da fare. Hank non sa cosa sta facendo. Se io eseguo il lavoro a 16,5 m/s sforzo eccessivamente la mia mola e ottengo trucioli sulla punta.

Chiesi poi a Hank che cosa lui pensava. Hank disse: “Joe è matto. Se io eseguo il lavoro a 18,5 m/s, impasterò la mia mola e incrinerò i miei pezzi.”

Indi, chiesi ad ambedue cosa essi pensassero dei parametri indicati nel case-study del costruttore della mola. Ambedue s’imputarono. “Ridicolo”, affermarono. “33 m/s è assurdo.” Almeno erano d’accordo su qualcosa.

Guardiamo però i Numeri aggressività. Qui vediamo valori di 17,4, 18,1 e 17,5. Sono piuttosto vicini tra loro nonostante le velocità della mola radicalmente differenti. Perché? Questa specificazione per la mola risultava preferibile quando applicata ad un’Aggressività da circa 17,5 a 18,0. Questo può essere ottenuto in diversi modi – e lo era. Ogni operatore, incluso l’operatore utilizzato dal costruttore della mole, aveva fatto i suoi piccoli aggiustamenti ed era arrivato più o meno allo stesso Numero aggressività.
 

Usala a tuo vantaggio

Perciò, la prossima volta che ti trovi su una macchina, calcola il Numero aggressività. Col passare del tempo, crea una banca dati relativa ai Numeri aggressività che funzionano meglio per un determinato processo. Una volta che hai il Numero aggressività che ti dà il punto ottimale per una mola, prendine nota. Adesso, diciamo che hai la grandezza di un pezzo più piccolo e devi diminuire la profondità di taglio. Non ci sono problemi. Scegli semplicemente una velocità di avanzamento e una velocità della mola che ti danno lo stesso Numero aggressività. Questo ti riporterà rapidamente al punto ottimale per quella mola.

Sviluppai per la prima volta il concetto di Aggressività nel 2001 e incominciai a insegnarlo nel 2007 al mio Corso di rettifica ad alta intensità. Quando parlo con chi ha partecipato in passato al corso molti di loro dicono la stessa cosa: “Lo sai, la cosa imparata al corso che noi usiamo sempre è l’Aggressività. Ogni volta che abbiamo un problema, controlliamo il nostro Numero aggressività per vedere se contrasta con quanto di solito usiamo. E ogni volta che abbiamo avuto dei problemi, il nostro Numero aggressività era quasi sempre o troppo basso o troppo alto. Adesso monitoriamo sempre i Valori aggressività e questo ci aiuta a tenere le cose in ordine.”

Perciò smetti di pensare in termini di velocità e avanzamenti. Pensa in termini di Aggressività.




 

In merito all’autore

Il Dr. Jeffrey Badger è un esperto in rettifica e un consulente indipendente. Terrà il suo corso di tre giorni relativo sulla rettifica ad alta intensità il 19-21 ottobre in Columbus, Ohio, USA, come ospite di Diamond Innovations. Sarà anche in tempi diversi in differenti posti a EMO. Visita www.TheGrindingDoc.com per i dettagli del corso o per programmare una tua visita a EMO.

12 settembre 2011