08-01-2026-Technologies and Production Systems - Cutting and Thermal Effects [EN]-[IT]

---

~~~ La versione in italiano inizia subito dopo la versione in inglese ~~~

---

ENGLISH

08-01-2026-Technologies and Production Systems - Cutting and Thermal Effects [EN]-[IT]

With this post, I would like to provide a brief introduction to the topic mentioned above.
(lesson/article code: EX_LS_44)

Image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Introduction to cutting by material removal Chip

Image created with artificial intelligence, Microsoft Copilot software used

First, let's start with the concept that during cutting, almost all the energy absorbed in a cutting process is converted into heat.

Chip removal cutting is a mechanical machining process used to give a workpiece the desired shape, size, and surface finish by removing excess material in the form of chips.

Metal removal occurs through the action of a cutting tool that, moving relative to the workpiece at a certain cutting speed, exerts sufficient force to overcome the resistance of the material, causing localized plastic deformation and subsequent chip separation.

The fundamental aspects of chip removal cutting are the following:

• The material is not melted or deformed globally, but rather removed locally.
• The mechanical energy expended in cutting is converted almost entirely into heat.
• The chip is formed by intense plastic flow along a cutting plane.
• The process is highly precise, but also energy-intensive and subject to tool wear.

The heat produced by the transformation of energy

Image created with artificial intelligence, the software used is Grok

When we perform a cutting operation, the heat is NOT distributed equally between Tool, workpiece, and chip.
During a chip removal process, almost all the mechanical energy expended in cutting is converted into heat, but this thermal energy is distributed in a highly unbalanced manner.

We can generally divide the heat as follows:

• the largest portion of the heat goes into the chip (approximately 70%)
• a significant portion remains in the tool (approximately 20%)
• only a small portion remains in the workpiece (approximately 10%)

This occurs because the chip undergoes very strong plastic deformations in the sliding zone, generating significant heat.
The fact that the chip is immediately removed causes it to carry away much of the thermal energy.

Important Considerations
Even though most of the heat goes into the chip, the main technological problem is the tool, because that is where the most critical temperatures are reached, with negative effects on wear and tool life.
Cutting tools can be expensive, and the higher the temperatures and speeds, the higher the quality and therefore the more expensive they need to be.
Tools are typically made of high-speed steel (HSS) or cemented carbide. The most expensive tools are those coated with TiN (titanium nitride).

Specific cutting pressure

Image created with artificial intelligence, the software used is Microsoft Copilot

Specific cutting pressure is a fundamental energy quantity in chip removal machining. It is usually indicated as pt and expressed in MPa (megapascals).
The mathematical formula for cutting pressure is shown below.

Where:
pt = specific cutting pressure
Ft = cross-sectional area of ​​the undeformed chip
A0 = cross-sectional area of ​​the undeformed chip

Therefore, as the formula above suggests, the specific cutting pressure is the cutting force divided by the cross-sectional area of ​​the undeformed chip.

Conclusioni
Nel taglio per asportazione di truciolo il calore non si distribuisce equamente. Possiamo dire che la distribuzione del calore prevale nel truciolo, ma l’utensile è l’elemento più critico. Un altro fattore da considerare in questa lavorazione è la pressione specifica di taglio, perché essa è un indicatore chiave della difficoltà di lavorazione e del carico energetico del processo.

Cenni storici e domande
Solo all’inizio del XX secolo il taglio viene studiato scientificamente, cioè vengono fatte le analisi delle forze di taglio e lo studio della formazione del truciolo.
Sapevate che fu l’ingegnere meccanico Frederick Winslow Taylor (1856-1915) che studiò sistematicamente la velocità di taglio, la durata dell’utensile e l’ottimizzazione delle condizioni di lavorazione?

---

---

ITALIAN

08-01-2026-Tecnologie e sistemi produttivi - Il taglio e gli effetti termici [EN]-[IT]

Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(codice lezione/articolo: EX_LS_44)

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

Introduzione al taglio per asportazione di truciolo

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

Innanzitutto partiamo dal concetto che durante la lavorazione di taglio, quasi tutta l’energia assorbita in un processo di taglio viene trasformata in calore.

Il taglio per asportazione di truciolo è un processo di lavorazione meccanica mediante il quale si conferisce a un pezzo la forma, le dimensioni e la finitura superficiale desiderate, asportando materiale in eccesso sotto forma di truciolo.

L’asportazione avviene grazie all’azione di un utensile da taglio che, muovendosi rispetto al pezzo con una certa velocità di taglio, esercita una forza sufficiente a superare la resistenza del materiale, provocando una deformazione plastica localizzata e la successiva separazione del truciolo.

Gli aspetti fondamentali della lavorazione chiamata taglio per asportazione di truciolo sono i seguenti:

• Il materiale non viene fuso né deformato globalmente, ma rimosso localmente.
• L’energia meccanica spesa nel taglio si trasforma quasi interamente in calore.
• Il truciolo si forma per scorrimento plastico intenso lungo un piano di taglio.
• Il processo è ad alta precisione, ma anche energivoro e soggetto a usura dell’utensile.

Il calore prodotto dalla trasformazione dell’energia

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Grok

Quando effettuiamo un'operazione di taglio il calore NON si distribuisce in maniera equa tra utensile, pezzo e truciolo.
Durante una lavorazione per asportazione di truciolo quasi tutta l’energia meccanica spesa nel taglio viene trasformata in calore, ma questa energia termica si ripartisce in modo fortemente sbilanciato.

Possiamo dividere le quote di calore come segue, diciamo in maniera generalizzata:

• la quota maggiore di calore va nel truciolo (indicativamente un 70%)
• una parte significativa resta nell’utensile (indicativamente un 20%)
• solo una piccola parte rimane nel pezzo lavorato (indicativamente un 10%)

Avviene questo perché Il truciolo subisce fortissime deformazioni plastiche nella zona di scorrimento e questo genera grande produzione di calore.
Il fatto che il truciolo venga immediatamente allontanato, fa in modo che porti via con sé gran parte dell’energia termica.

Considerazioni importanti
Anche se la maggior parte del calore va nel truciolo, il problema tecnologico principale è l’utensile, perché è lì che si raggiungono le temperature più critiche, con effetti negativi su usura e durata.
Gli utensili da taglio possono essere costosi e più l’utensile lavora a temperature elevate e a velocità alte, più deve essere pregiato e quindi costoso.
Solitamente gli utensili sono costruiti in acciai rapidi (HSS – High Speed Steel) o in Metallo duro (carburi cementati). Gli utensili più costosi sono quelli rivestiti in TiN (nitruro di titanio)

La pressione specifica di taglio

immagine creata con l’intelligenza artificiale, il software usato è Microsoft Copilot

La pressione specifica di taglio è una grandezza energetica fondamentale nelle lavorazioni per asportazione di truciolo. Solitamente è indicata come pt ed è espressa in MPa (megapascal)
Qui di seguito è mostrata la formula matematica della pressione di taglio

Dove:
pt = pressione specifica di taglio
Ft = area della sezione del truciolo indeformato
A0 = area della sezione del truciolo indeformato

Quindi, come suggerisce la formula sopra riportata la pressione specifica di taglio è la forza di taglio rapportata all’area della sezione del truciolo indeformato.

Conclusioni
Nel taglio per asportazione di truciolo il calore non si distribuisce equamente. Possiamo dire che la distribuzione del calore prevale nel truciolo, ma l’utensile è l’elemento più critico. Un altro fattore da considerare in questa lavorazione è la pressione specifica di taglio, perché essa è un indicatore chiave della difficoltà di lavorazione e del carico energetico del processo.

Cenni storici e domande
Solo all’inizio del XX secolo il taglio viene studiato scientificamente, cioè vengono fatte le analisi delle forze di taglio e lo studio della formazione del truciolo.
Sapevate che fu l’ingegnere meccanico Frederick Winslow Taylor (1856-1915) che studiò sistematicamente la velocità di taglio, la durata dell’utensile e l’ottimizzazione delle condizioni di lavorazione?

THE END