UTENSILI

UTENSILI (XXXIV, p. 854)

Il progresso più cospicuo in tale campo è costituito in questi ultimi anni dall'entrata nella pratica d'officina degli utensili a spoglia superiore negativa (fig. 2) coi quali si sono all'incirca raddoppiate le massime velocità di taglio.

Lavorando acciaio di media durezza, i primi utensili di acciaio al carbonio (a tempera non resistente oltre i 120 ÷ 150 gradi centesimali di esercizio) consentivano al massimo una velocità di taglio di 10 m/min.; coi successivi acciai rapidi o autotempranti creati dal Taylor (leghe di ferro, tungsteno, cromo, molibdeno, vanadio, cobalto, a tempera resistente fino a circa 650° di esercizio), si raggiunsero i 50 m/min. (25 per la ghisa, in conseguenza del cimento dinamico dovuto all'alta segmentazione del suo truciolo, più pericoloso in vista della maggiore fragilità dei nuovi utensili); più avanti si sono usate placchette riportate di "acciai duri" (dizione impropria per aggregati di metalli rari e carburi di metalli rari, ottenuti per pressione ad alta temperatura, senza arrivare a saldatura reciproca vera e propria per inizio di fusione), quali il "Widia" (carburo di tungsteno, più cobalto, ecc.) che consente 60 m/min. di velocità (30 per la ghisa), e la "Stellite" (cromo-cobalto-tungsteno-molibdeno) impiegata senza tempera preventiva, che consente 100 m/min. (50 per la ghisa).

All'aumento ulteriore della velocità di taglio si opponeva ancora la debolezza del tagliente, il cui diedro si riduceva per di più in conseguenza dello scavo operato dal truciolo sul petto dell'utensile stesso poco sopra il filo; recentemente si sono impostate perciò con angolo di spoglia superiore negativo (irrobustendo il diedro e deviando favorevolmente la reazione di taglio) le placchette di carburi duri, fragilissimi e resistentissimi all'usura; essi hanno permesso di spingere la velocità, con ottimi risultati, ben oltre ai 100 m/min. e di conseguire il nuovo risultato di una diminuzione della pressione specifica di taglio, in conseguenza di una parziale plasticizzazione termica del truciolo dovuta all'altissima velocità e alla maggiore deformazione del truciolo stesso inerente alla spoglia negativa; l'alta velocità impedisce inoltre la formazione del "tagliente di riporto" sopra il filo, che si traduce in una indebolente riduzione del diedro e peggiora la finitura superficiale del pezzo in lavoro; si sono così raggiunte correntemente velocità di 200 m/min. a sgrossare e 280 m/min. a finire, sull'acciaio di media durezza. La mancata possibilità di plasticizzazione della ghisa e la citata segmentazione del suo truciolo la dichiarano subito inadatta a questo metodo di lavorazione, relegandola alle precedenti velocità di 60 ÷ 80 m/min.; parimenti si comprende come questo metodo vada usato senza refrigerazione, perché controproducente alla plasticizzazione termica del truciolo. L'alta fragilità di questi utensili e l'alta velocità con essi adottata esigono macchine rigidissime, a marcia esente da vibrazioni generali e torsionali del fuso di lavoro (è così che si sono dotati di veri e proprî volani stabilizzatori i fusi delle fresatrici con frese a coltelli riportati); il ciclo di lavoro delle macchine deve anche escludere rallentamenti ed arresti con l'utensile in presa col pezzo, per la corrispondente esaltazione della reazione di taglio alle minori velocità, che si tradurrebbe sicuramente in rotture dell'utensile; l'alta velocità, inoltre, esige maggiori potenze specifiche (per unità di peso) ed assolute delle macchine. La finitura superficiale del pezzo ottenuta col presente metodo è in genere migliore che con tutti gli utensili precedenti, anche per la lucentezza derivante dalla sua parziale plasticizzazione. Mette conto di segnalare come curiosità l'analogia di questi utensili con i normali utensili raschiatori, analogia che però si limita alla pura geometria, senza contare inoltre che qui le profondità di passata non debbono scendere genericamente sotto 0,05 mm., per consentire la buona formazione del truciolo, contenere l'usura dell'utensile e per garantire buone finiture superficiali. Sugli utensili per ruote dentate v. ingranaggi, in questa App.