Cos'è il chattering?

Chiacchiere si verifica quando un utensile da taglio subisce una vibrazione instabile durante la lavorazione, che può influenzare in modo significativo la qualità della superficie e la precisione della parte lavorata. Si riconosce da un suono acuto e tintinnante e può essere particolarmente dannoso nei processi di lavorazione ad alta velocità. Diversi meccanismi possono causare vibrazioni, tra cui:

1. Chattering rigenerativo: Questo tipo di vibrazione è causato dall'interazione tra l'utensile da taglio e la superficie precedentemente tagliata del pezzo. Quando l'utensile lascia la superficie del pezzo, lascia dietro di sé una piccola onda o cresta. Quando il tagliente passa sopra quest'onda o cresta, subisce un aumento della forza di taglio e della deflessione. Questa forza, se supera un valore critico, può far oscillare l'utensile da taglio e generare ulteriori onde o creste, determinando un ciclo autosufficiente.

2. Chiacchiere di accoppiamento modalità: In questo caso il processo di taglio stimola uno dei modi naturali di vibrazione dell'utensile da taglio o della macchina utensile. Questa eccitazione fa oscillare l'utensile secondo uno schema particolare. L'interazione di questa vibrazione modale con il processo di taglio rafforza ulteriormente l'oscillazione, portando a vibrazioni.

3. Chiacchiere sull'instabilità statica: Questo fenomeno si verifica quando la rigidità del gruppo utensile da taglio o della struttura della macchina utensile non è sufficiente per resistere alle forze di taglio. In determinate condizioni, piccole forze di taglio possono essere amplificate, causando instabilità e vibrazioni.

4. Chiacchiere Stick-Slip: In alcuni casi, le vibrazioni possono essere causate dal movimento stick-slip tra l'utensile da taglio e il pezzo da lavorare. Questo di solito accade quando la forza di taglio è troppo bassa o la velocità di taglio è troppo alta.

5. Chiacchiere termico: Talvolta possono verificarsi vibrazioni anche a causa degli effetti termici. Quando il processo di taglio produce calore eccessivo, può portare a cambiamenti nelle proprietà del materiale del pezzo e all'espansione termica dell'utensile da taglio o dei componenti della macchina utensile, influenzandone la stabilità e provocando vibrazioni.

Le vibrazioni possono avere implicazioni significative sulla qualità del pezzo lavorato, causando irregolarità nella finitura superficiale e una ridotta precisione dimensionale. Può anche accelerare l'usura degli utensili, generando un ambiente acustico sgradevole. Pertanto, è essenziale identificare la causa principale del chattering e implementare contromisure efficaci per mitigarlo.