Lavorazioni a moto di taglio rettilineo

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1 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni a moto di taglio rettilineo Per la realizzazione di superfici interne ed esterne anche complesse con caratteristiche di produttività e finitura superficiale variabile:. Limatura e piallatura: superfici esterne, bassa produttività, bassa finitura, bassi costi Stozzatura: superfici interne di fori pre-eseguiti, bassa produttività, bassa finitura, bassi costi Brocciatura: superfici interne ed esterne, qualità superficiale e dimensionale elevate, produzioni di serie. Asportazione di truciolo 70

2 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni a moto di taglio rettilineo Limatura e piallatura Moto di taglio rettilineo alternativo dell utensile nella limatura, nel pezzo nella piallatura. Moto relativo utensile-pezzo: corsa a/va + corsa di ritorno ina/va bassa produttività Moto di alimentazione rettilineo intermittente dell utensile nella piallatura, nel pezzo nella limatura. Asportazione di truciolo 71

3 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni a moto di taglio rettilineo Stozzatura Moto di taglio rettilineo alternativo è posseduto dall utensile Moto di alimentazione e di appostamento posseduti dal pezzo. Utensile monotaglienti, HSS, velocità di taglio 10 m/min Tipicamente utilizzate per: Linguette Chiavette Cave Asportazione di truciolo 72

4 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni a moto di taglio rettilineo Brocciatura Processo nato per la fabbricazioni di bocche da fuoco, successivamente utilizzata per profili scanalati interni, sedi di palette nei dischi di turbina ecc. Utensile pluritaglientedetto broccia possiede moto di taglio rettilineo continuo Moto di alimentazione non esiste, sostituito dalla disposizione dei den: della broccia una sola corsa effettua la lavorazione Caratteristiche: Ottima precisione dimensionale Bassi costi unitari per lavorazioni in serie Bassi tempi di lavorazione Alta durata della broccia Asportazione di truciolo 73

5 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni a moto di taglio rettilineo Brocciatura Incremento (i): differenza di h tra un dente e il successivo. Passo (p): distanza tra un profilo e il successivo. Llunghezza del profilo da brocciare /ppasso =il numero di denti contemporaneamente in presa. Range dell incremento: Materiali duri 0,02 i 0,05 Materiali teneri 0,1 i 0,2 La geometria di una broccia contiene 3 zone: Zona di sgrossatura (incrementi massimi) Zona di finitura (i lim. inferiore) Zona di lisciatura (i=0) i =0 i i Asportazione di truciolo 74

6 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni con utensili a tagliente/i indefinito/i Limiti delle lavorazioni con tagliente/i definito/i: Esigenze di precisioni dimensionali e finiture molto spinte Eccessiva durezza del materiale del pezzo Eccessiva fragilità del materiale del pezzo Necessità di tecnologie ablative diverse Lavorazioni con tagliente/i indefinito/i Lavorazioni con abrasivi: Fissati su supporti rigidi o da essi guidati (rettifica con mole, levigatura ) Fissati su supporti flessibili (nastri, carte, stoffe) Sciolti, sospesi in fasi aeriformi o liquide (burattatura, letto fluido, abrasive jet, ) Asportazione di truciolo 75

7 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Lavorazione in cui l asportazione di materiale avviene mediante abrasivi. Abrasivo: particella molto dura, con spigoli vivi di geometria irregolare. Una delle ultime lavorazioni nel ciclo di lavorazione utilizzata per produrre superfici con elevato grado di finitura superficiale (Ra= μm). Rettifica per finitura e rettifica integrale (asportazione di rilevanti volumi di materiale). Utensile: MOLA Moto di taglio posseduto dalla mola, sempre rotatorio. Gli altri moti possono essere del pezzo o della mola. Altri moti: rettifica in tondo, rettifica in piano Asportazione di truciolo 76

8 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Classificazione: Rettifica in tondo: Rettifica cilindrica esterna Rettifica cilindrica interna Rettifica a tuffo Rettifica di superfici piane Tangenziale Frontale Rettifica di superfici speciali Cilindrica esterna Cilindrica interna A tuffo Tangenziale Frontale Asportazione di truciolo 77

9 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Tipiche forme delle mole Asportazione di truciolo 78

10 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica La Mola è un utensile di forma generalmente cilindrica, costituita da un insieme di grani abrasivi tenuti insieme da un legante. I grani hanno una geometria di taglio del tutto casuale: si considerano predominanti i taglienti con spoglia negativa (B in figura). Asportazione di truciolo 79

11 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Fasi nell interazione grano abrasivo/materiale del pezzo Grano inizia la sua fase di penetrazione comprimendo il materiale e sottoponendolo ad una deformazione elastica Proseguendo nella rotazione, il grano penetra maggiormente nel materiale iniziando a deformarlo plas:camente il materiale scorre lateralmente Segue l azione di asportazione con formazione di truciolo Asportazione di truciolo 80

12 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Abrasivi comunemente impiegati: Allumina(corindone) per lavorazione di acciai (HRc<60) se Allumina sol gel (HRc>60) anche acciai per utensili Carburo di silicio (carborundum)- per lavorazione di ghise e mat. non ferrosi Diamante diamantesintetico, per materiali non ferrosi, lavorazione di carburi metallici e cermets Nitruro di boro cubico o CBN (borazon) lavorazioni leghe di ferro, ferroe cobalto, a base nichel. Asportazione di truciolo 81

13 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Illegante ha la funzione di: agglomerare i grani abrasivi e conferire alla mola la sua forma. I leganti più comunemente impiegati sono: ceramico(mole vetrificate-mola molto rigida inattaccabile da acqua e oli) al silicato: silicatodi sodio(mole di grandi dimensioni ma meno energiche) elastico: elastomeri rinforzate con reti in tessuto (mole particolarmente elastiche) resinoide: resine termoindurenti (mole con caratteristiche di resistenza elevate) metallico: sinterizzazione di leghe di Cu (applicazioni speciali es. affilatura utensili) galvanico(mole di forma con superabrasivi). Asportazione di truciolo 82

14 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Nelle molein funzione del pregio degli abrasivi si possono avere due casi: Gli abrasivi meno pregiati vengono dispersi in tutto il corpo della mola; Gli abrasivi più pregiati (CBN e diamante) sono distribuiti in uno strato relativamente sottile applicato al corpo dell utensile generalmente in metallo o composito (diamantabili o monostrato) Asportazione di truciolo 83

15 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Caratteristiche fondamentali di una mola: Taglia dei grani: Le dimensioni dei grani si identificano in funzione del numero di maglie per pollice quadrato dell ultimo setaccio attraverso cui essi passano. Maggiore è il numero minore è la granulometria Durezza: Rappresenta la forza necessaria per staccare un grano dal legante senza romperlo. Dipende dalla concentrazione dei grani nel legante oltre che dal tipo di legante. Una mola più duraha un legante più forte e/o maggior quantità di legante tra grani rispetto alla mola tenera. Asportazione di truciolo 84

16 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica La mola tenerapresenta sempre nuovi grani perché cede facilmente sotto l azione delle forze di taglio adatta per materiali duri La mola duradeve essere ravvivata altrimenti i grani si arrotondano e perdono capacità di tagliare adatta per materiali teneri Efficienza di una mola G = VOLUME di materiale asportato / VOLUME di usura della mola = Vp/Vm 2 G 200 a seconda di: tipo di mola, materiale del pezzo, fluido da taglio, parametri di processo. G alto può significare rischio di ottundimento dei grani e danno superficiale. G basso efficienza molto bassa del processo. Asportazione di truciolo 85

17 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Struttura: Porosità della mola. Maggiore è la spaziatura dei grani sulla superficie della mola tanto maggiore sarà la porosità: Maggiore raffreddamento Superficie di contatto più estesa Possibilità di lavorare materiali teneri a lungo truciolo (spazio per trucioli) Si distingue tra: Mola aperta (porosità maggiore) Mola densa o chiusa(porosità minore) Volume della mola = Va+Vl+Vv Va: volume dell abrasivo, Vl: volume del legante, Vv: volume dei vuoti Convenzionalmente la porosità della mola è definita con N struttura (0<N struttura <12) correlato a Vacon la relazione: Va= 62 2 Nstruttura Asportazione di truciolo 86

18 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Asportazione di truciolo 87

19 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Le caratteristiche di una mola sono sintetizzate sull etichetta Marcatura della mola Granulometria :numero di maglie per pollice quadrato (dell ultimo setaccio) Durezza: capacità dell impasto di trattenere il grano Concentrazione: la quantità di abrasivo contenuto Asportazione di truciolo 88

20 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Rettifica Meccanica della lavorazione con la mola Principali differenze rispetto al taglio con tagliente/i definito/i: Angolo medio di spoglia dei grani altamente negativo ( -60 ): i trucioli sperimentano una deformazione plastica molto maggiore rispetto ai processi di taglio con tagliente/i definito/i L aleatoritàdi distribuzione dei grani abrasivi riguarda anche la loro posizione radiale, con ripercussioni sulla profondità di passata: trucioli hanno spessori diversi Le velocità di taglio sono relativamente molto alte (30 m/s) Ksmolto maggiori in conseguenza della forte deformazione plastica e dell importanza dell attrito dorsale Asportazione di truciolo 89

21 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Diverso modo di utilizzare l energia/nuove forme di energia Asportazione di truciolo 90

22 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Asportazione di truciolo 91

23 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Confronto tra varie tecnologie Asportazione di truciolo 92

24 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Fresatura elettrochimica Basata su un principio della elettrodeposizione galvanica. L'elettrolita porta in soluzione i prodotti della reazione anodica che si sviluppa sul pezzo in lavorazione per effetto elettrochimico producendo una cavità sulla superficie. Troncatura ed affilatura di materiali molto duri quali carburi metallici e materiali per utensili. Processo utilizzato anche nella lappatura di fori. Asportazione di truciolo 93

25 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Elettroerosione Basata sull erosione dei metalli attraverso una successione di scariche elettriche. Profilatura di parti di forma complessa realizzate in materiali di difficile lavorabilità. Possibili danneggiamenti superficiali. Elevati costi di attrezzature ed impianti. Asportazione di truciolo 94

26 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Elettroerosione a filo Taglio mediante elettroerosione a filo. Taglio di parti di forma complessa (s<500mm) realizzate in materiali di difficile lavorabilità. Possibili danneggiamenti superficiali. Elevati costi di attrezzature ed impianti. Asportazione di truciolo 95

27 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Laser La sorgente di energia è un laser. Taglio e foratura di spessori limitati (<10 mm). Presenza di alterazioni termiche. Costi di impianto elevati. Non necessita di operare sotto vuoto. Rendimenti piuttosto bassi. Asportazione di truciolo 96

28 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Fascio elettronico Taglio e foratura di spessori molto limitati. Presenza di alterazioni termiche. Costi elevati dovuti alla necessità di operare sotto vuoto. Asportazione di truciolo 97

29 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Waterjet Possibilità di lavorare qualsiasi tipo di materiale. Alterazioni termiche e meccaniche molto contenute. Asportazione di truciolo 98

30 ERGATA PARTIMENTO INGEGNERIA Lavorazioni non convenzionali Plasma Lavorazione di tutti i metalli. Elevata produttività. Presenza di alterazioni termiche. Costi di impianto, manutenzione e sostituzione moderati. Asportazione di truciolo 99