Per l'alesatura a macchina dell'acciaio si lascia un sovrametallo di 0.15-0.25 mm sul diametro e si imposta l'avanzamento a 0.15-0.30 mm/giro per ottenere in modo costante la tolleranza H7 (da 0 a +0.015 mm su un foro da 10 mm secondo ISO 286-2, unilaterale verso l'alto) e una rugosità Ra 0.4-0.8 µm. Un sovrametallo insufficiente (sotto 0.05 mm) provoca sfregamento e vetrificazione; uno eccessivo (oltre 0.4 mm) sovraccarica lo smusso, generando vibrazioni e foro fuori misura per eccesso. Fori passanti e ciechi richiedono strategie differenti di avanzamento e refrigerazione, perché — una volta corretto il sovrametallo — la variabile dominante diventa l'evacuazione del truciolo, non la forza di taglio.
Riferimento rapido dei parametri di alesatura
| Problema / Obiettivo | Azione principale | Effetto atteso |
|---|---|---|
| Foro sovradimensionato dopo alesatura | Ridurre il sovrametallo a 0.10-0.15 mm sul diametro | L'errore di sovradimensione passa da ±0.03 mm a ±0.01 mm nei setup rigidi tipici |
| Finitura superficiale scarsa (Ra oltre 1.6 µm) | Aumentare l'avanzamento a 0.20-0.30 mm/giro; verificare sovrametallo ≥ 0.10 mm | Ra tipicamente migliora nell'intervallo 0.4-0.8 µm quando i trucioli si rompono in modo netto |
| L'alesatore si smussa dopo 50 fori | Verificare sovrametallo < 0.30 mm; aggiungere refrigerante a inondazione | La vita utile di un alesatore in metallo duro è tipicamente di 200-500 fori in acciaio dolce con sovrametallo corretto |
| Vibrazioni in foro passante | Aumentare il sovrametallo da < 0.10 mm a 0.15 mm | Le vibrazioni sono dovute allo sfregamento; un carico truciolo maggiore smorza le vibrazioni nella maggior parte dei casi |
| Foro sottodimensionato in foro cieco | Passare da refrigerazione a inondazione a refrigerazione attraverso l'utensile; verificare evacuazione truciolo | L'impacchettamento del truciolo nei fori ciechi aggiunge 0.01-0.03 mm di apparente sottomisura |
| H6 irraggiungibile con la sola alesatura | Aggiungere una passata di levigatura o una testa di alesatura flottante dopo l'alesatura a H7 | La levigatura asporta 0.005-0.015 mm e raggiunge Ra inferiore a 0.4 µm |
Perché il sovrametallo controlla tutto
L'alesatura è un'operazione di calibratura, non di asportazione: lo smusso deve entrare in modo pulito per tagliare anziché sfregare e la finestra di sovrametallo che consente questo regime è più stretta di quanto la maggior parte degli operatori si aspetti.
Un alesatore a macchina (DIN 212 / ISO 521) asporta materiale soltanto sullo smusso di imbocco a 45°. I taglienti del corpo che seguono lo smusso sono fasce di calibratura che lucidano la parete del foro alla misura — non tagliano. Quando il sovrametallo è corretto:
- Ogni tagliente sullo smusso incontra uno spessore di truciolo prevedibile
- I trucioli si rompono ed evacuano prima di raggiungere le fasce di calibratura
- La parete del foro viene progressivamente rifinita dalla fascia lucidante a un valore di Ra prevedibile
Quando il sovrametallo è troppo ridotto (sotto 0.05 mm sul diametro), lo smusso non ingaggia materiale sufficiente per formare un truciolo vero e proprio. Il tagliente arriccia invece uno strato sottile e spalmato, incrudendo la superficie e producendo un foro vetrificato che oppone resistenza alla misurazione e usura rapidamente l'alesatore.
Quando il sovrametallo è troppo elevato (oltre 0.40 mm sul diametro), lo smusso si sovraccarica. La forza di taglio su ciascun tagliente supera la rigidità flessionale dell'alesatore, l'utensile si deflette fuori asse e il foro risulta sovradimensionato — tipicamente di 0.02-0.05 mm rispetto al nominale negli alesatori HSS e di 0.01-0.03 mm in quelli in metallo duro integrale.
La finestra di sovrametallo sicura per la produzione, nell'alesatura a macchina dell'acciaio, è tipicamente di 0.10-0.30 mm sul diametro, con 0.15-0.25 mm come obiettivo affidabile al centro del processo per lavorazioni H7.
Avanzamento — regole controintuitive per gli alesatori
Gli alesatori migliorano la finitura superficiale ad avanzamento più elevato, non più ridotto: questo è l'opposto della tornitura e della foratura, dove una riduzione dell'avanzamento comporta sempre una riduzione di Ra.
La ragione risiede nel meccanismo di formazione del truciolo. La fascia di calibratura di un alesatore segue ciascun tagliente di 0.1-0.3 mm. Se l'avanzamento è troppo leggero (sotto 0.08 mm/giro), il truciolo è troppo sottile per staccarsi nettamente dal tagliente: si spalma invece sulla fascia di calibratura come una sottile pellicola metallica, rigando il foro in senso rotazionale. Il risultato visivo è una rigatura incrociata con valori di Ra tipicamente di 1.5-3.0 µm.
Con avanzamenti più elevati (tipicamente 0.15-0.30 mm/giro), ciascun tagliente preleva un truciolo più spesso che si stacca come scaglia discreta. La fascia di calibratura entra quindi in contatto con una parete del foro pulita e la lucida fino al valore di Ra obiettivo.
La formula della finitura superficiale in tornitura è Ra = f² / (32 × r), dove f è l'avanzamento per giro e r il raggio di punta dell'utensile. Per una trattazione più approfondita di Ra e dei parametri di tessitura superficiale, si veda la specifica e misurazione della finitura superficiale. L'avanzamento domina la finitura superficiale perché compare al quadrato — dimezzare l'avanzamento in tornitura riduce Ra del 75%. Nell'alesatura, questa relazione geometrica decade al di sotto della soglia di spessore minimo del truciolo, perché l'alesatore smette di tagliare e inizia a sfregare. L'implicazione pratica: si verifica sempre che l'avanzamento in mm/giro sia sopra il limite di spessore truciolo per il materiale, non solo che produca un Ra teorico basso.
| Materiale | Avanzamento consigliato (mm/giro) | Avanzamento minimo per formazione truciolo | Nota |
|---|---|---|---|
| Acciaio dolce (≤30 HRC) | 0.15-0.30 mm | 0.10 mm | Sotto 0.10 mm: spalmatura e vetrificazione |
| Acciaio inossidabile (austenitico) | 0.10-0.25 mm | 0.08 mm | Si incrudisce; lo stazionamento peggiora la finitura |
| Leghe di alluminio / rame | 0.20-0.40 mm | 0.15 mm | Avanzamento elevato previene il tagliente di riporto sulle leghe tenere |
| Ghisa (grigia) | 0.15-0.30 mm | 0.10 mm | Trucioli granulari; l'avanzamento controlla direttamente Ra |
| Ottone / bronzo | 0.15-0.35 mm | 0.10 mm | Avanzamento ridotto provoca scivolamento anziché taglio |
Buona prassi: impostare prima l'avanzamento, poi la velocità
Nella messa a punto di una nuova operazione di alesatura si stabilisce l'avanzamento prima della velocità di taglio. Si imposta l'avanzamento a 0.20 mm/giro come punto di partenza, si controlla il truciolo (dovrebbe presentarsi come un nastro corto e arrotolato, non una spalmatura), quindi si regola la velocità per controllare calore e finitura superficiale. L'inversione della sequenza induce gli operatori a ridurre l'avanzamento quando la finitura è scarsa — di solito nella direzione sbagliata.
Velocità di taglio — il compromesso tra calore e misura
La velocità di taglio in alesatura controlla l'espansione termica, la misura del foro e la vita utensile, ma incide meno direttamente su Ra rispetto all'avanzamento e al sovrametallo.
La raccomandazione standard per gli alesatori in metallo duro è 50-70% della velocità di taglio adottata per forare lo stesso diametro nello stesso materiale. Per l'acciaio dolce, ciò significa tipicamente 60-100 m/min per il metallo duro integrale, contro 80-120 m/min per la foratura. Per gli alesatori HSS si usa il 30-50% della velocità di foratura HSS.
Il motivo della riduzione di velocità è la gestione termica:
- Espansione termica del diametro del foro — a temperature di taglio elevate il foro si dilata durante il taglio e si contrae dopo l'uscita dell'alesatore. Nell'alesatura di produzione dell'acciaio con sovrametallo corretto, lavorare sopra 120 m/min in metallo duro produce comunemente fori che, dopo il raffreddamento, misurano 0.010-0.020 mm in più rispetto alla misura rilevata a pezzo ancora caldo dalla lavorazione.
- Calore di sfregamento sulla fascia di calibratura — a differenza di un inserto da tornitura, la fascia di calibratura di un alesatore è in contatto continuo con la parete del foro per tutta la profondità di alesatura. Una velocità più elevata aumenta il calore di sfregamento, che spalma materiale tenero sulla fascia e accumula un microspigolo che riga la superficie.
- Colore del truciolo come indicatore di velocità — la velocità corretta produce trucioli grigio-argento nell'acciaio. Trucioli paglierini (rinvenimento leggero) indicano il limite superiore della velocità accettabile. Trucioli blu indicano surriscaldamento; si riduce la velocità del 20% e si aumenta la portata del refrigerante a inondazione.
Con avanzamento e sovrametallo corretti, gli alesatori in metallo duro integrale con rivestimento AlTiN+TiSiN raggiungono tipicamente 200-500 fori per utensile in acciaio dolce prima che Ra superi 0.8 µm, contro 50-150 fori degli alesatori HSS nelle stesse condizioni.
Evitare lo stazionamento durante il taglio
Si evita lo stazionamento (interruzione della rotazione del mandrino con alesatore impegnato) durante una passata di alesatura nei materiali duttili (acciaio, inossidabile, alluminio). Anche una sola pausa di 1 secondo del mandrino con alesatore fermo nel foro provoca la marcatura della parete da parte dei taglienti in corrispondenza della posizione di pausa — generando tipicamente un picco di Ra di 1.5-3.0 µm in un singolo punto angolare nei materiali soggetti ad adesione. Questo è particolarmente dannoso in acciaio inossidabile e alluminio, dove il trasferimento di materiale sul tagliente avviene rapidamente. Se un arresto macchina è inevitabile, si retrae completamente l'alesatore prima di fermare il mandrino.
Fori passanti e fori ciechi — strategie differenti
La differenza critica tra alesatura di fori passanti e ciechi non è la geometria di taglio ma la gestione del truciolo: lo stesso sovrametallo e avanzamento che in un foro passante producono H7 e Ra 0.6 µm, in un foro cieco generano Ra 1.5 µm e una sovramisura di 0.02 mm se l'evacuazione del truciolo non viene gestita.
Strategia per fori passanti
I fori passanti consentono l'uscita del truciolo da entrambe le estremità. Per i fori passanti:
- Avanzamento per giro: si applica l'intervallo standard (0.15-0.30 mm/giro per l'acciaio)
- Refrigerante: il refrigerante a inondazione che entra dal lato mandrino ed esce attraverso il foro è il più efficace. Il flusso del refrigerante trasporta i trucioli davanti all'uscita dell'alesatore
- Velocità di ritorno: l'alesatore può essere retratto in rapido dopo il taglio — non ci sono preoccupazioni di finitura sul ritorno perché la fascia di calibratura ha già portato in misura il foro
Per i fori passanti, un alesatore destrorso a taglienti elicoidali con angolo d'elica di 7-10° tira i trucioli indietro verso il codolo, mantenendoli lontani dalle fasce di calibratura man mano che l'alesatore avanza. Gli alesatori a taglienti diritti spingono i trucioli verso il basso attraverso l'uscita del foro e funzionano bene quando i trucioli possono cadere liberamente. Per i dettagli sul flusso del truciolo in funzione della geometria del foro, si veda la guida agli alesatori a taglienti elicoidali e diritti.
Strategia per fori ciechi
I fori ciechi richiedono adattamenti specifici, perché i trucioli hanno una sola via di uscita — risalire il foro oltre l'alesatore:
- Sovrametallo: si usa la metà inferiore dell'intervallo del materiale (0.10-0.20 mm per l'acciaio) per minimizzare il volume di truciolo sul fondo del foro
- Refrigerante: la refrigerazione attraverso l'utensile a 30-50 bar è l'approccio più affidabile per i fori ciechi — il flusso pressurizzato solleva i trucioli verso l'alto facendoli risalire oltre i taglienti dell'alesatore. La sola refrigerazione a inondazione senza pressione attraverso l'utensile è spesso insufficiente per fori più profondi di 3× il diametro
- Avanzamento: si riduce del 10-15% rispetto ai valori consigliati per i fori passanti nello stesso materiale. La riduzione abbassa il volume di truciolo e riduce il rischio di pressione da impacchettamento sul fondo del foro
- Spazio per il truciolo sul fondo: si verifica che il foro pre-forato abbia almeno 1.5× il diametro dell'alesatore di spazio libero oltre la profondità obiettivo, per consentire l'accumulo di truciolo prima che lo smusso dell'alesatore raggiunga la piena profondità
- Alesatore a elica sinistra: per fori ciechi in acciaio, un alesatore LH/RH spinge i trucioli verso il fondo del foro, allontanandoli dalla fascia di calibratura. Questa scelta previene la modalità di guasto più comune nei fori ciechi — il rientro dei trucioli tra la fascia di calibratura e la parete del foro
La refrigerazione attraverso l'utensile a 30-50 bar è il metodo più affidabile per l'alesatura di fori ciechi oltre 3× il diametro, riducendo tipicamente la sovramisura da impacchettamento del truciolo di 0.01-0.03 mm rispetto alla sola refrigerazione a inondazione.
| Parametro | Foro passante | Foro cieco |
|---|---|---|
| Sovrametallo (acciaio) | 0.15-0.25 mm su ø | 0.10-0.20 mm su ø |
| Avanzamento per giro (acciaio) | 0.15-0.30 mm | 0.13-0.25 mm |
| Tipo di refrigerante | A inondazione o attraverso l'utensile | Attraverso l'utensile a ≥30 bar |
| Ritorno alesatore | Rapido | Lento, in avanzamento (metà velocità) |
| Tipo di tagliente preferito | RH elicoidale o diritto | LH/RH elicoidale |
| Spazio minimo per il truciolo | 0.5× ø oltre l'uscita | 1.5× ø oltre la profondità obiettivo |
Ottenere H6, H7 o H8 — quando l'alesatura basta
La norma ISO 286-2 definisce per H7 su un foro nominale da 10 mm un campo di tolleranza da 0 a +0.015 mm (15 µm): un'operazione di alesatura a macchina correttamente impostata in metallo duro integrale può mantenere questa tolleranza in modo affidabile sull'acciaio in condizioni stabili.
L'alesatura con alesatori a macchina standard e parametri corretti di sovrametallo e avanzamento raggiunge tipicamente queste classi di tolleranza:
- H8 e classi più ampie: ottenibili con alesatori HSS a parametri standard. H8 su 10 mm è un campo di 22 µm; la maggior parte degli alesatori HSS in buone condizioni rimane entro metà di questo campo.
- H7: l'obiettivo standard per gli alesatori in metallo duro integrale. Richiede un sovrametallo nell'intervallo 0.10-0.25 mm, avanzamento 0.15-0.25 mm/giro e refrigerazione a inondazione o attraverso l'utensile. Ottenibile in produzione con Cpk di processo superiore a 1.3 su un centro di lavoro CNC rigido.
- H6: H6 su 10 mm è un campo di 9 µm — al limite pratico dell'alesatura a misura fissa. Ottenibile con metallo duro integrale, portautensile flottante per l'alesatore (per compensare l'eccentricità del mandrino), sovrametallo corretto e un'attenta gestione termica. Un Cpk di processo di 1.0-1.33 è tipico; per Cpk più elevato si aggiunge una passata di levigatura.
- H5 e classi più fini: non ottenibili in modo affidabile con alesatori a misura fissa. Si utilizzano sequenze foratura-alesatura-levigatura, alesatura fine o alesatura a punto singolo.
La norma ISO 286-2 è lo standard di riferimento per gli accoppiamenti foro-albero nella prassi metrica: ogni operatore che lavori a specifiche H7, H8 o H6 opera all'interno delle sue tabelle di tolleranza, che la citi esplicitamente o meno.
La tabella seguente riporta l'effettivo campo di tolleranza (in µm) per i diametri nominali e le classi di tolleranza più comuni, in modo che il lettore possa valutare se l'alesatura è l'operazione finale corretta per l'accoppiamento richiesto:
| Diametro nominale | Campo H6 | Campo H7 | Campo H8 |
|---|---|---|---|
| 3-6 mm | 8 µm | 12 µm | 18 µm |
| 6-10 mm | 9 µm | 15 µm | 22 µm |
| 10-18 mm | 11 µm | 18 µm | 27 µm |
| 18-30 mm | 13 µm | 21 µm | 33 µm |
| 30-50 mm | 16 µm | 25 µm | 39 µm |
Fonte: tabelle di tolleranza ISO 286-2 per scostamento fondamentale H (scostamento inferiore zero).
Gli alesatori in metallo duro integrale con rivestimento AlTiN+TiSiN sono il substrato standard per l'alesatura H7 di produzione sull'acciaio, perché lo strato esterno nano-composito mantiene la durezza sotto usura abrasiva, allungando la vita utile in tolleranza rispetto ai rivestimenti monostrato.
Risoluzione dei guasti più comuni in alesatura
La maggior parte dei guasti in alesatura ricade in tre categorie: errore di misura (sopramisura o sottomisura), guasto di finitura (Ra oltre specifica) o usura prematura dell'utensile — e ciascuna riconduce a un parametro controllabile specifico.
Fori sovradimensionati
I fori sovradimensionati dopo l'alesatura sono tipicamente causati da uno di tre fattori:
- Sovrametallo eccessivo — un foro pre-forato troppo piccolo costringe l'alesatore ad asportare più di quanto la geometria dello smusso sia stata progettata per gestire. Si controlla il diametro forato prima dell'alesatura; una punta che lavora con 0.02 mm di eccentricità produce un pre-foro sovradimensionato che aggrava il problema.
- Eccentricità del mandrino trasferita al foro — un alesatore che lavora con un'eccentricità TIR di circa 0.02-0.03 mm può produrre un foro 0.01-0.02 mm più grande del diametro nominale dell'alesatore, perché ciascun tagliente descrive un arco leggermente diverso. Si usa un mandrino idraulico o un portautensile a calettamento a caldo per ridurre l'eccentricità sotto 0.005 mm TIR per lavorazioni H7.
- Espansione termica — un foro misurato immediatamente dopo l'alesatura è 0.005-0.015 mm più grande dello stesso foro misurato dopo il raffreddamento a temperatura ambiente nell'acciaio a velocità di taglio elevate. Si effettua sempre la misura dopo il raffreddamento per il controllo finale.
Fori sottodimensionati
I fori sottodimensionati nei fori passanti sono rari (l'alesatore è il riferimento dimensionale) ma si verificano nei fori ciechi a causa dell'impacchettamento del truciolo. I trucioli si accumulano sul fondo del foro, aumentano la resistenza e sollevano leggermente l'alesatore dalla posizione di piena avanzata. La refrigerazione attraverso l'utensile a 30-50 bar e un sovrametallo ridotto (metà inferiore dell'intervallo del materiale) sono le due azioni correttive più efficaci per la sottomisura nei fori ciechi dovuta all'impacchettamento del truciolo.
Finitura superficiale scarsa
Ra oltre specifica dopo l'alesatura riconduce a:
- Avanzamento troppo leggero — spalmatura invece di taglio (si veda la Sezione 02). Si aumenta prima l'avanzamento.
- Sovrametallo inferiore a 0.10 mm sul diametro — l'alesatore sfrega anziché tagliare. Si riduce la misura del pre-foro.
- Fascia di calibratura usurata — quando la fascia di calibratura si usura fino a un raggio inferiore a 0.05 mm, perde la sua azione lucidante e Ra sale bruscamente. Si ispeziona con ingrandimento 10×; si sostituisce o si ricondiziona.
- Interruzione del refrigerante — un calo momentaneo del refrigerante durante la passata di alesatura lascia un segno di taglio a secco nel punto di interruzione. Si verifica il flusso del refrigerante prima dell'avvio del mandrino.
Il sovrametallo non si regola "per sicurezza"
Aumentare il sovrametallo "per sicurezza" è controproducente. Lasciare 0.40-0.50 mm sul diametro nel tentativo di garantire l'asportazione di materiale sovraccarica tipicamente lo smusso, aumenta la sovramisura del foro a 0.03-0.05 mm e provoca il guasto prematuro dell'alesatore nei primi 20-50 fori. Si usa il sovrametallo corretto per il materiale e il diametro.
Flusso di lavoro integrato per l'impostazione dei parametri
La sequenza seguente imposta sovrametallo, avanzamento e velocità dell'alesatore in un ordine collaudato in produzione che intercetta gli errori prima del primo foro. Per la scelta tra alesatori a taglienti elicoidali e diritti prima di questa impostazione, si veda la guida alla selezione di punte e alesatori.
- Confermare diametro nominale e classe di tolleranza dell'alesatore — si controlla la marcatura sul corpo dell'alesatore. Gli alesatori standard sono rettificati a tolleranza H7 (da 0 a -0.010 mm sul diametro del corpo per la maggior parte delle misure). Se l'alesatore è leggermente sottomisura per usura precedente, si adatta il sovrametallo obiettivo per compensare.
- Calcolare il diametro pre-foro obiettivo — pre-foro obiettivo = nominale alesatore − sovrametallo. Per un alesatore 12H7 con sovrametallo obiettivo di 0.20 mm: si pre-fora a 11.80 mm. Un pre-foro sovradimensionato e l'alesatore non riesce a mantenere H7; un pre-foro sottodimensionato e l'alesatore si sovraccarica.
- Impostare l'avanzamento — si introduce 0.20 mm/giro come punto di partenza per l'acciaio. Non si scende sotto 0.15 mm/giro nel tentativo di migliorare la finitura (si veda la Sezione 02).
- Impostare la velocità di taglio — si parte da 70 m/min per l'alesatura in metallo duro integrale dell'acciaio. Se i trucioli emergono color paglierino (rinvenimento leggero) la velocità è al limite superiore; si riduce del 10-15% per la coerenza di produzione.
- Verificare il flusso di refrigerante prima dell'avvio — per i fori passanti: si verifica che il refrigerante a inondazione fluisca dal lato mandrino. Per i fori ciechi: si verifica la refrigerazione attraverso l'utensile a ≥30 bar prima dell'avvio del mandrino.
- Tagliare un foro, misurare, regolare — si misura il diametro del foro dopo il raffreddamento. Se sovradimensionato di 0.01-0.03 mm, si aumenta il diametro del pre-foro di 0.05 mm (si riduce il sovrametallo). Se Ra è sopra 0.8 µm, si aumenta l'avanzamento di 0.05 mm/giro o si verifica il flusso del refrigerante.
L'impostazione corretta del diametro del pre-foro è il passo più impattante del setup, perché gli errori di sovrametallo amplificano tutti gli altri effetti di parametro — un errore di sovrametallo di 0.05 mm produce tipicamente un errore dimensionale di 0.02-0.03 mm che nessuna regolazione di avanzamento o velocità può correggere completamente.
Impostare il sovrametallo a 0.15-0.25 mm sul diametro, l'avanzamento a 0.15-0.30 mm/giro e la velocità al 50-70% della velocità di foratura.
Il sovrametallo corretto è il fondamento di tutta la qualità in alesatura. Si tiene il diametro del pre-foro 0.15-0.25 mm sotto il nominale dell'alesatore per l'acciaio (0.10-0.20 mm per inossidabile e fori ciechi). Si imposta l'avanzamento sopra il minimo di formazione truciolo — 0.15 mm/giro nell'acciaio — in modo che l'alesatore tagli anziché sfregare. Per i fori ciechi si utilizza la refrigerazione attraverso l'utensile a 30-50 bar e si riduce il sovrametallo alla metà inferiore dell'intervallo del materiale per controllare l'impacchettamento del truciolo. Gli alesatori in metallo duro integrale con rivestimento AlTiN+TiSiN in queste condizioni raggiungono tipicamente tolleranza H7 e Ra 0.4-0.8 µm per 200-500 fori prima del ricondizionamento.
Quale sovrametallo lasciare per l'alesatura a macchina in acciaio dolce?
Si lasciano 0.15-0.25 mm sul diametro come obiettivo al centro del processo di produzione per acciaio dolce fino a 30 HRC. Sotto 0.10 mm, l'alesatore sfrega anziché tagliare, vetrificando il foro e usurando rapidamente la fascia di calibratura. Sopra 0.30 mm, il sovraccarico dello smusso produce comunemente fori sovradimensionati di 0.02-0.05 mm. Gli alesatori di diametro maggiore (oltre 20 mm) possono utilizzare l'estremo superiore dell'intervallo; quelli sotto i 10 mm dovrebbero utilizzare l'estremo inferiore.
Perché un avanzamento più elevato migliora la finitura superficiale in alesatura?
Ad avanzamento leggero (sotto 0.10 mm/giro nell'acciaio), lo spessore del truciolo scende sotto il minimo necessario per una formazione netta. Il tagliente spalma un sottile strato sulla fascia di calibratura invece di produrre un truciolo discreto, generando un foro rigato con Ra tipicamente di 1.5-3.0 µm. A 0.20-0.30 mm/giro, i trucioli si rompono nettamente prima di contattare la fascia di calibratura e la fascia lucida il foro fino a Ra 0.4-0.8 µm. Questo è l'opposto della tornitura, dove un avanzamento più basso riduce sempre Ra.
Come si alesa un foro cieco a tolleranza H7 senza impacchettamento del truciolo?
Si utilizza un alesatore a elica sinistra con taglio destrorso per spingere i trucioli lontano dalla fascia di calibratura, si riduce il sovrametallo a 0.10-0.20 mm sul diametro (metà inferiore dell'intervallo per l'acciaio) e si fornisce refrigerazione attraverso l'utensile a 30-50 bar minimo. L'impacchettamento del truciolo sul fondo del foro cieco aggiunge tipicamente 0.01-0.03 mm di apparente sottomisura e fa salire Ra oltre specifica. Si retrae l'alesatore a metà velocità di avanzamento, anziché in rapido, per evitare di trascinare i trucioli sulla parete del foro al ritorno.
Quale velocità di taglio utilizzare per alesatori in metallo duro integrale sull'acciaio?
Si parte da 60-100 m/min per alesatori in metallo duro integrale sull'acciaio dolce — circa il 50-70% della velocità di taglio adottata per forare lo stesso diametro. Lavorare oltre 120 m/min nell'acciaio produce comunemente fori che dopo il raffreddamento misurano 0.010-0.020 mm in più, per via dell'espansione termica durante il taglio. Si tiene sotto controllo il colore del truciolo: grigio-argento è corretto; paglierino indica il limite superiore di velocità; trucioli blu richiedono una riduzione del 20% della velocità.
Quando si usa la levigatura al posto dell'alesatura per tolleranze strette?
Si utilizza la levigatura quando è richiesta una tolleranza H6 (campo di 9 µm su un foro da 10 mm secondo ISO 286-2) o più stretta a Cpk di processo superiore a 1.33, oppure quando è specificata Ra inferiore a 0.4 µm. L'alesatura a misura fissa in metallo duro integrale mantiene H7 (15 µm) in modo affidabile e si avvicina a H6 (9 µm) con portautensili flottanti, ma la capacità di processo decresce nettamente sotto H6. Una sequenza foratura-alesatura-levigatura asporta 0.005-0.015 mm nella fase di levigatura e raggiunge Ra 0.1-0.4 µm su finiture di foro che la sola alesatura non può ottenere in modo costante.
Fonti
- ISO 286-2 — Limiti e accoppiamenti: tabelle di gradi di tolleranza normalizzati e scostamenti limite per fori e alberi
- DIN 212 — Alesatori a macchina con codolo cilindrico
- ISO 521 — Alesatori a macchina con codolo a cono Morse
- ISO 4287 — Tessitura superficiale: metodo del profilo, termini, definizioni e parametri di tessitura superficiale
- Machinery's Handbook, 32nd Edition — Reaming Operations and Feeds and Speeds
- Sandvik Coromant — Reaming: Process Parameters and Troubleshooting
