Quali utensili utilizzare per la barenatura?

Come ottenere un buon risultato dalla barenatura?

La barenatura è una lavorazione meccanica che viene eseguita generalmente su centri di lavoro ed alesatrici orizzontali. L’utensile ruota mentre avanza in senso assiale attraverso il foro che nella maggior parte dei casi è passante. Gli utensili per la barenatura possono definirsi stazionari, rotanti o ad interpolazione elicoidale.

Gli utensili stazionari possono essere impiegati solo per particolari simmetrici in tornitura mentre la profilatura può essere fatta con barre di alesatura standard. Questo tipo di utensile vanta soluzioni di attrezzamento flessibili con testine da taglio che possono essere anche intercambiabili.

La barenatura eseguita con utensili rotanti su centri di lavoro serve per particolari asimmetrici e risulta abbastanza flessibile in quanto questi utensili hanno la possibilità di regolare il diametro. La qualità della finitura è molto elevata e per quanto riguarda le operazioni di sgrossatura questi utensili sono molto produttivi.

La fresatura con interpolazione elicoidale è anch’essa una soluzione flessibile poichè una fresa può essere impiegata per eseguire diversi diametri senza bisogno del cambio utensile. Si tratta di una soluzione ottimale quando il controllo del truciolo diventa un problema. Questa lavorazione ha elevati standard di finitura ma richiede elevati requisiti alla macchina utensile.

 

Come eseguire un foro con la barenatura?

La barenatura produttiva viene utilizzata per la sgrossatura con tolleranza del foro IT9 o superiori. L’utensile in questo tipo di sgrossatura dove la quantità di truciolo asportato è il fattore fondamentale possiede due o tre taglienti. In questo caso la velocità di avanzamento è ottenuta moltiplicando l’avanzamento di ogni inserto per il numero di inserti. Questo è il parametro di base per la maggior parte delle barenature per sgrossatura.

La barenatura a gradini viene impiegata quando sono necessarie grandi profondità di taglio radiale o per la lavorazione di materiali molto teneri che determinano un truciolo molto lungo. La velocità di avanzamento e la finitura superficiale sono simili a quelle che si otterrebbero con un solo inserto.

Quando il controllo del truciolo diventa difficile (nei materiali a truciolo lungo) oppure quando la potenza della macchina utensile è limitata vengono usati utensili ad un tagliente.

 

Scelta degli utensili per la barenatura

I due fattori importanti da tenere i considerazione quando si sceglie un utensile per barenare sono la rigidità alla flessione e la trasmissione del momento torcente. In questa particolare lavorazione lo stelo dell’utensile è soggetto a forze di taglio che ne determinano la flessione per cui è bene scegliere un portautensile il più robusto possibile puntando ad avere la minore sporgenza per evitare queste flessioni.

Sul mercato sono disponibili utensili e steli conici detti “antivibranti” per migliorare la qualità della superficie lavorata, in questo caso del foro. Gli inserti per barenare devono avere inoltre una buona evacuazione del truciolo specialmente se si eseguono fori con tolleranze ristrette. La velocità di taglio e quella di avanzamento sono altresì importanti per la qualità del foro.

 

Barenatura di sgrossatura

Anche questi utensili possono essere suddivisi per lavorazioni di sgrossatura e di finitura. Per allargare un foro già esistente si usano i bareni per sgrossatura per poi riprenderlo di finitura. In questo caso un adattatore antivibrante per smorzare le vibrazioni dovute alle forze di taglio consistenti è la scelta migliore. In genere si preferisce lavorare con utensili di grande diametro con due taglienti per fori grandi e profondità di passata di un certa importanza. Un utensile a tre taglienti aumenta la produttività ma a condizione di avere una macchina utensile con potenza medio-alta. Con macchine utensili meno performanti è consigliabile avere un utensile a due taglienti per la sgrossatura. Nella barenatura di sgrossatura sono maggiormente impiegati inserti positivi grazie alle forze di taglio minori. Per abbassare ulteriormente le forze di taglio può essere ridotto anche l’angolo di punta ed il raggio di punta dell’inserto.

 

Bareni di finitura

Per rifinire il foro si usano bareni di precisione per rispettare tolleranze ed avere una superficie notevolmente migliore. Per fori piccoli ma profondi è consigliato un utensile ad un tagliente con adattatore antivibrante. Per fori grandi con una profondità media normalmente si usano utensili ad un tagliente con adattatore modulare. Per fori molto piccoli si usano alesatori multi-tagliente mentre per fori piccoli e poco profondi vengono usate testine micro-registrabili. Anche in questo caso un angolo di registrazione più grande aumenta le forze assiali ma nella finitura è una situazione vantaggiosa. Per quanto riguarda l’angolo di punta della placchetta un angolo ampio aumenta la robustezza e l’affidabilità a scapito di generare qualche fastidiosa vibrazione. Sono preferibili in questo tipo di lavorazione inserti positivi con angoli di spoglia inferiore a 7 gradi. Le tolleranze foro variano da IT6 (utensili di barenatura di precisione ad un tagliente) ad IT9 (utensile per barenatura di sgrossatura a più taglienti.)

 

Velocita di taglio consigliate per la barenatura

I valori non adeguati di velocità di taglio ed avanzamento aumentano il rischio di prestazioni poco soddisfacenti con insufficiente evacuazione del truciolo che causa intasamenti, usura e rottura dell’utensile in special modo nei fori profondi. Basse velocità di taglio provocano una finitura superficiale assolutamente non soddisfacente per cui è bene tenere d’occhio questo importante parametro di lavorazione. Per questo motivo è d’obbligo consultare le tabelle delle case produttrici prima di cimentarsi in questa operazione. Anche la profondità di taglio e l’avanzamento sono parametri importanti poiché possono presentarsi vibrazioni od assorbimenti di potenza maggiori. Nel caso di profondità di taglio troppo piccole la placchetta tende a graffiare e rovinare la superficie da lavorare perché “scivola” invece di aggredire il materiale.

 

Come ridurre le vibrazioni durante la barenatura?

La tabella sotto ci da un’idea degli elementi che provocano l’aumento delle vibrazioni durante la barenatura. Questa tabella si legge da sinistra a destra per cui le vibrazioni aumentano man mano che ci spostiamo sulle soluzioni più a destra.

vibrazioni e barentura

Questi sono i punti fondamentali:

  • Ridurre la velocità di taglio se necessario
  • Applicare la barenatura a gradini
  • Usare un utensili a due taglienti per la sgrossatura
  • Scegliere un inserto con raggio di punta piccolo
  • Utilizzare inserti positivi
  • Verificare il bloccaggio del pezzo
  • Aumentare se necessario la profondità di taglio in caso di finitura
  • Diminuire la profondità di taglio in caso di sgrossatura
  • Impiegare utensili antivibranti per sporgenze più elevate
  • Provare con avanzamenti differenti
  • Usare un utensile con un più ampio diametro possibile
  • Cercare di ridurre la sporgenza dell’utensile

 

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